KR20080084660A - Opto-electric-bus module and manufacturing method of the same - Google Patents

Opto-electric-bus module and manufacturing method of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20080084660A
KR20080084660A KR1020080023177A KR20080023177A KR20080084660A KR 20080084660 A KR20080084660 A KR 20080084660A KR 1020080023177 A KR1020080023177 A KR 1020080023177A KR 20080023177 A KR20080023177 A KR 20080023177A KR 20080084660 A KR20080084660 A KR 20080084660A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
microstructure
photoelectric
wiring
optical waveguide
Prior art date
Application number
KR1020080023177A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김진태
박선택
주정진
박승구
김민수
이명현
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US12/049,261 priority Critical patent/US7916984B2/en
Publication of KR20080084660A publication Critical patent/KR20080084660A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4213Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical elements being polarisation selective optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0274Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means

Abstract

A photoelectric bus module is provided to perform an electrical communication process as well as an optical communication process by using an optical element and an electrical wiring. A photoelectric distribution unit(300) includes an optical waveguide(301), at least one first electrical wiring(302), and a concave or convex fine structure(303). The concave or convex fine structure is formed at a lower part of a structure including the optical waveguide and the first electrical wiring. An optical bench(103,203) includes a concave or convex fine structure which is formed at a part corresponding to the fine structure formed in the photoelectric distribution unit. A photoelectric element is mounted in the optical bench in order to perform an optical communication process. The optical bench further includes at least one second electrical wiring to be electrically connected to the semiconductor chip.

Description

광전버스 모듈 및 그 제작방법{Opto-electric-bus Module and Manufacturing Method of the Same}Opto-electric-bus module and manufacturing method of the same

본 발명은 광전버스 모듈 및 그 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 칩 간의 광통신 및 전기통신을 동시에 제공하는 광전버스 모듈 및 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical bus module and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an optical bus module and a method for manufacturing the same, which simultaneously provide optical and electrical communication between semiconductor chips.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT 차세대핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호: 2006-S-073-01, 과제명: 휴대 단말기용 나노 플렉시블 광전배선 모듈]The present invention is derived from a study conducted as part of the IT next generation core technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Telecommunications Research and Development. [Task Management Number: 2006-S-073-01, Title: Nano-Flexible Photoelectric for Mobile Devices] Wiring module]

휴대용 정보통신용 기기에 내장되는 반도체 소자 기술의 발전은 대용량의 정보를 빠르게 모니터, 하드디스크, 메모리 등에 전송할 수 있는 정보전송 기술을 요구하고 있다.The development of semiconductor device technology embedded in portable information communication devices demands an information transmission technology capable of quickly transferring a large amount of information to a monitor, hard disk, and memory.

더욱이 최근의 핸드폰과 같은 휴대 단말기 들은 과거의 음성 정보뿐만 아니라 화상 및 동영상 정보들을 빠르게 처리할 수 있는 반도체 칩 간의 고속 인터커넥션 기술을 요구하고 있다.Moreover, recent portable terminals such as mobile phones require high speed interconnection technology between semiconductor chips capable of processing image and video information as well as past voice information.

이러한 기술 발전에 따라, 반도체 칩 간의 고속 인터커넥션을 위해 기존의 전기도선이 갖는 신호무결성 문제, 크로스톡, EMI 등의 한계를 극복할 수 있는 광 인터커넥션 기술이 대두되고 있으며, 다양한 광 커넥터(optical connector)를 이용하는 반도체 칩 간의 광통신 구조 및 방법들이 개발되었다.With the development of this technology, optical interconnection technologies are emerging to overcome the limitations of signal integrity problems, crosstalk, EMI, etc. of the existing electric conductors for high-speed interconnection between semiconductor chips, and various optical connectors Optical communication structures and methods between semiconductor chips using connectors have been developed.

그러나, 광 커넥터를 이용하는 전통적인 병렬 광 인터커넥션 기술은 광전소자(발광소자 내지 수광소자)와 광섬유 간의 정교하고 견고한 광결합이 자유로이 구성되었다가 필요에 따라 해체될 수 있는 착탈식 광 커넥터 기술을 요구한다.However, traditional parallel optical interconnection techniques using optical connectors require a removable optical connector technique that can be freely constructed and dismantled as needed, with precise and robust optical coupling between the optoelectronic device (light emitting device) and the optical fiber.

그러나 착탈식 광 커넥터 기술은 반복적인 착탈 과정에서 광전소자와 광섬유 간의 광정렬이 틀어질 수 있는 가능성이 높아 광결합 효율이 저하되는 문제가 있다. 또한, 광결합 효율의 저하는 계속해서 전송되는 정보의 손실 또는 전송에 문제를 일으킬 수 있다. However, the detachable optical connector technology has a high possibility that the optical alignment between the optoelectronic device and the optical fiber may be distorted in a repetitive detachable process, thereby degrading the optical coupling efficiency. In addition, a decrease in the optical coupling efficiency may cause a problem in the loss or transmission of information that is continuously transmitted.

광전소자와 광섬유 간의 정교하고 견고한 광정렬을 위해 보다 견고하고 튼튼한 광 커넥터들이 개발되었지만, 이러한 방법은 광 커넥터의 크기가 커지는 문제점이 있다. 광 커넥터 사이즈의 크기 증가는 광 커넥터를 이용하는 광통신 전체 모듈 및 시스템의 부적절한 공간활용을 초래할 수 있다.More robust and robust optical connectors have been developed for precise and robust optical alignment between optoelectronic devices and optical fibers, but this method has a problem in that the size of the optical connector is increased. Increasing the size of the optical connector size can result in inappropriate space utilization of the entire optical communication module and system using the optical connector.

또한, 최근의 반도체 칩 간의 통신은 기존의 고속 광통신뿐만 아니라 기존의 저속 전기통신도 함께 구성되도록 요구하고 있으며, 전송길이의 증가 및 반도체 칩의 소형화에 따라, 기존의 PCB 기판을 이용한 반도체 칩 사이의 전기통신은 PCB 기판의 두께 및 공간에 대한 고려 때문에 충분한 소형화가 어려운 실정이다.In addition, the recent communication between semiconductor chips requires not only the existing high speed optical communication but also the existing low speed electric communication, and according to the increase in the transmission length and the miniaturization of the semiconductor chip, between the semiconductor chips using the existing PCB substrate. Telecommunication is difficult to miniaturize due to consideration of the thickness and space of the PCB substrate.

본 발명은 반도체 칩 간 광통신 및 전기통신을 동시에 제공하는 간단하고 견고한 광전버스 모듈 및 그 제작방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention has been made in an effort to provide a simple and robust photoelectric bus module and a method of manufacturing the same, which simultaneously provide optical communication and electric communication between semiconductor chips.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전버스 모듈의 일 실시예는, 광도파로 및 적어도 하나의 제 1 전기배선이 삽입된 구조물의 하부에 요(凹)부형 미세구조물 및 철(凸)부형 미세구조물 중 적어도 하나가 형성되어 있는 광전배선부; 및 상기 광전배선부에 형성된 미세구조물에 대응되는 부위에 철부형 미세구조물 또는 요부형 미세구조물이 형성되고, 광전소자가 실장되고, 반도체 칩과의 전기접속을 위한 적어도 하나의 제 2 전기배선이 형성되는 광학벤치;를 포함한다.One embodiment of the optical bus module according to the present invention for achieving the above technical problem, the microstructure and iron-shaped microstructures in the lower portion of the structure in which the optical waveguide and at least one first electrical wiring is inserted A photoelectric wiring part in which at least one of the structures is formed; And an iron-shaped microstructure or recessed microstructure in a portion corresponding to the microstructure formed in the photoelectric wiring portion, a photoelectric device is mounted, and at least one second electrical wiring for electrical connection with the semiconductor chip is formed. It includes; optical bench.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전배선부 제작방법의 일 실시예는, 자외선 경화성 고분자 재료를 기판에 도포하고 자외선으로 경화하여 하부 클래드를 형성하고, 상기 하부 클래드의 상부에 광도파로 및 전기배선을 형성하는 단계; 상기 하부 클래드 위에 자외선 경화성 고분자 재료를 도포하여 상부 클래드를 형성하고, 철부형 미세구조물이 형성된 자외선 투과성 몰드를 상기 상부 클래드에 압착하고 자외선으로 경화하는 단계; 및 상기 몰드를 상기 상부 클래드로부터 이격하는 단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of fabricating an optoelectronic wiring part according to the present invention may be achieved by applying an ultraviolet curable polymer material to a substrate and curing it with ultraviolet rays to form a lower cladding, and an optical waveguide and an electricity on the lower cladding. Forming a wiring; Applying an ultraviolet curable polymer material on the lower clad to form an upper clad, and compressing the UV-transmissive mold having the iron-shaped microstructure on the upper clad and curing with ultraviolet light; And separating the mold from the upper clad.

상기 기술적 고제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전배선부 제작방법의 다른 실시예는, 자외선 경화성 고분자 재료를 기판에 도포하고 자외선으로 경화하여 하부 클래드를 형성하고, 상기 하부 클래드의 상부에 광도파로를 형성하는 단계; 상기 하부 클래드 위에 자외선 경화성 고분자 재료를 도포하여 상부 클래드를 형성하고, 요부형 미세구조물이 형성된 자외선 투과성 몰드를 상기 상부 클래드에 압착하고 자외선으로 경화하는 단계; 상기 몰드를 상기 상부 클래드로부터 이격하는 단계; 및 상기 상부 클래드에 전기배선을 형성하는 단계;를 포함한다.Another embodiment of the method for manufacturing the photoelectric wiring portion according to the present invention for achieving the technical solidification, by applying an ultraviolet curable polymer material to the substrate and cured with ultraviolet rays to form a lower clad, the optical waveguide formed on top of the lower clad Making; Applying an ultraviolet curable polymer material on the lower clad to form an upper clad, compressing an ultraviolet-transmissive mold having recessed microstructures to the upper clad and curing with ultraviolet light; Separating the mold from the upper clad; And forming an electrical wiring on the upper cladding.

본 발명에 의하면 수동적으로 견고한 광결합을 유지하면서 저속의 전기통신도 함께 제공되는 광전버스 모듈을 통해, 반도체 칩 간의 광 통신 및 전기통신을 동시에 완성할 수 있다.According to the present invention, the optical communication between the semiconductor chips and the electrical communication can be completed at the same time through the optical bus module that is also provided with low-speed electrical communication while maintaining passive optical coupling.

이하 첨부한 도면을 사용하여 본 발명에 의한 광전버스 모듈 및 그 제작방법을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an optical bus module and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of an optical bus module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 광전버스 모듈은 크게 광전송신부(100), 광전수신부(200) 및 광전배선부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the photoelectric bus module according to the present invention includes a light transmission and reception unit 100, a photoelectric reception unit 200, and a photoelectric wiring unit 300.

광전송신부(100)는 PCB 기판(101), 광전소자 드라이브(102), 광학벤치(103), 광학벤치 상에 형성된 발광소자(104)로 구성된다. 실리콘 벤치에 철부(凸部)형 미세구조물(106)이 형성되며, 철부형 미세구조물(106) 일부의 상부면과 광학벤치(103) 상에는 전기배선(107)이 형성된다.The optical transmission unit 100 includes a PCB substrate 101, an optoelectronic device drive 102, an optical bench 103, and a light emitting device 104 formed on the optical bench. A convex microstructure 106 is formed on the silicon bench, and an electrical wiring 107 is formed on an upper surface of a portion of the concave microstructure 106 and the optical bench 103.

광전수신부(200)는 PCB 기판(201), 광전소자 엠프(202), 광학벤치(203), 광학벤치 상에 형성된 수광소자(204)로 구성된다. 광학벤치(203)에는 철부형 미세구조물(206)이 형성되면, 철부형 미세구조물(206)의 상부면과 광학벤치(203) 상에는 전기배선(207)이 형성된다. 즉, 광전송신부 및 광전수신부의 모양은 대칭적이다. The photoelectric receiver 200 includes a PCB substrate 201, an optoelectronic device amplifier 202, an optical bench 203, and a light receiving device 204 formed on the optical bench. When the convex microstructure 206 is formed in the optical bench 203, the electrical wiring 207 is formed on the upper surface of the convex microstructure 206 and the optical bench 203. That is, the shapes of the light transmitting and receiving sections are symmetrical.

광전배선부(300)는 광도파로(301), 전기배선(302) 및 요부(凹部)형 미세구조물(303)로 구성되며, 일부 요부형 미세구조물의 하부에는 전기배선(302)이 개방되어 형성되어 있다. The photoelectric wiring unit 300 is composed of an optical waveguide 301, an electrical wiring 302, and a recessed microstructure 303, and an electrical wiring 302 is formed at an lower portion of the recessed microstructure. It is.

도 2a 내지 도 2c는 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광전송신부를 보다 자세하게 보여주는 도면이다.2A to 2C are views illustrating in detail the optical transmission and reception unit of the optical bus module according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 광전배선부(300)는 플렉서블(flexible)한 고분자 구조물(304)에 삽입된 광도파로(301), 전기배선(302) 및 요부형 미세구조물(303)을 포함할 수 있다. 전기배선(302)의 끝은 요부형 미세구조물(303)의 바닥면에서 개방되어 있다. Referring to FIGS. 2A and 2B, the photoelectric wiring unit 300 includes an optical waveguide 301, an electrical wiring 302, and a recessed microstructure 303 inserted into a flexible polymer structure 304. can do. The end of the electrical wiring 302 is open at the bottom of the recessed microstructure 303.

광전송신부(100)에는 기판(101)위에 실장된 광전소자 드라이브(102) 및 광학벤치(103)가 형성되어 있다. 광학벤치(103)에는 광전소자(104), 넓은 요부(105)가 형성되어 있으며, 넓은 요부(105)에는 철부형 미세구조물(106)이 형성되어 있으며 철부형 미세구조물(106)의 상부에 형성된 전기배선(107)은 광학벤치(103)의 상부면까지 형성되어 있다. The optical transmission unit 100 is formed with an optoelectronic device 102 and an optical bench 103 mounted on the substrate 101. The optical bench 103 is formed with an optoelectronic device 104 and a wide recess 105. An iron recess microstructure 106 is formed in the wide recess 105, and is formed on the upper portion of the iron recess microstructure 106. The electrical wiring 107 is formed to the upper surface of the optical bench 103.

전기배선(107, 108, 및 109)은 각각 전기통신용 전기배선(107), 광소자용 전기배선(108) 및 통합전기배선(109)의 3종류가 형성되어 있다.The electrical wirings 107, 108, and 109 are formed of three types of electrical communication electrical wiring 107, optical element electrical wiring 108, and integrated electrical wiring 109, respectively.

광전소자(104)는 발광소자 또는 수광소자이다. 전기배선(107)의 끝은 철부 미세구조물(106)의 상부까지 연장되어 형성되어 있다.The optoelectronic device 104 is a light emitting device or a light receiving device. The end of the electrical wiring 107 is formed to extend to the upper portion of the convex microstructure 106.

광전배선부(300)에 형성된 요부 미세구조물(303)이 광전송신부(100)의 광학벤치(103)에 형성된 철부 미세구조물(106)에 수직방향으로 플립-칩 결합 방식에 의해 삽입됨으로써, 광전소자(104)와 광도파로(301)는 자동적으로 수직/수평 방향으로 광결합된다. The recessed microstructure 303 formed in the photoelectric wiring unit 300 is inserted into the recessed microstructure 106 formed in the optical bench 103 of the optical transmission unit 100 by a flip-chip coupling method, thereby providing an optoelectronic device. The 104 and the optical waveguide 301 are automatically optically coupled in the vertical / horizontal direction.

이에 더하여, 광학벤치(103)에 형성된 일부 철부 미세구조물(106)의 상부에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 일부 요부 미세구조물(303)의 하부에 형성된 전기배선(302)이 자동적으로 전기접속된다. In addition, the electrical wiring 302 formed on the lower part of the microstructure 303 of the electrical wiring 107 and the photoelectric wiring portion 300 formed on the upper part of the convex microstructure 106 formed on the optical bench 103. This is automatically electrically connected.

도 2b를 참조하면, 광전배선부(300)의 요부 미세구조물(303)과 광학벤치(103)의 철부 미세구조물(106)을 피라미드형 구조물로 형성하여 요부형 및 철부형 미세구조물의 결합에 있어서 수직 방향의 플립-칩 결합 방식을 적용할 수 있다. Referring to FIG. 2B, the recess microstructure 303 of the photoelectric wiring part 300 and the recess microstructure 106 of the optical bench 103 are formed into a pyramid structure to combine the recess and the recess microstructures. Flip-chip coupling in the vertical direction can be applied.

도 2c를 참조하면, 광전배선부(300)에 형성된 요부형 미세구조물(303)과 광전송신부(100)의 광학벤치(103)에 형성된 철부형 미세구조물(106)의 결합에 있어서, 도 2b의 피라미드형 요부형 미세구조물(303)과 철부형 미세구조물(106)을 이용하는 수직 방향 플립-칩 결합 방식 대신, 요부형 미세구조물(303)과 철부형 미세구조물(106)의 형태를 사각 기둥 모양으로 형성하여 광전배선부(300)가 광학벤치에 수평방향으로 진행하면서 슬라이딩 형태로 결합하도록 설계할 수 있다. 이러한 방식에 의하면, 광도파로(301)와 광전소자(104)사이의 광정렬 거리를 용이하게 조절할 수 있다.Referring to FIG. 2C, in the combination of the recessed microstructure 303 formed in the photoelectric wiring part 300 and the convex microstructure 106 formed in the optical bench 103 of the optical transmission and reception unit 100, the structure of FIG. Instead of the vertical flip-chip coupling method using the pyramidal recessed microstructure 303 and the recessed microstructure 106, the recessed microstructure 303 and the recessed microstructure 106 are shaped like square columns. The photoelectric wiring unit 300 may be designed to be coupled to the optical bench in a sliding form while being formed in a horizontal direction. According to this method, the optical alignment distance between the optical waveguide 301 and the photoelectric device 104 can be easily adjusted.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 및 전기결합을 보여주는 도면이다.3A to 3E are views illustrating optical coupling and electrical coupling of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 3a는 광전배선부(300)와 광전송신부(100)의 광학벤치(103)가 광전결합된 구성이다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 광전배선부(300)의 요부형 미세구조물(303)은 광학벤치의 철부형 미세구조물(106)에 접속되어 광정렬 및 전기접속이 동시에 완성된다. 3A is a configuration in which the optical bench 103 of the photoelectric wiring unit 300 and the optical transmission and reception unit 100 are photocoupled. As described with reference to FIG. 2, the recessed microstructure 303 of the photoelectric wiring 300 is connected to the convex microstructure 106 of the optical bench to simultaneously complete optical alignment and electrical connection.

도 3b 및 3c는 도 3a의 A-A' 단면을 보여준다. 3B and 3C show the AA ′ cross section of FIG. 3A.

도 3b를 참조하면, 광전배선부(300)의 요부형 미세구조물은 전기배선(302)이 형성된 요부형 미세구조물(303)(이하, '제 1 요부 미세구조물'이라 한다.)과 전기배선이 형성되지 않은 요부형 미세구조물(305)(이하, '제 2 요부 미세구조물'이라 한다.)을 포함한다.Referring to FIG. 3B, the recessed microstructure of the photoelectric wiring part 300 includes the recessed microstructure 303 (hereinafter, referred to as a “first recessed microstructure”) in which the electrical wiring 302 is formed. And unformed recessed microstructure 305 (hereinafter referred to as 'second recessed microstructure').

광전송신부(100)의 광학벤치(103)에 도시된 철부형 미세구조물 또한, 전기배선(107)이 형성된 철부형 미세구조물(106)(이하, '제 1 철부 미세구조물'이라 한다.)과 전기배선이 형성되지 않은 철부형 미세구조물(111)(이하, '제 2 철부 미세구조물'이라 한다.)을 포함한다.The iron-shaped microstructure shown in the optical bench 103 of the optical transmission unit 100 is also referred to as the iron-type microstructure 106 (hereinafter, referred to as 'first iron microstructure') on which the electrical wiring 107 is formed. An iron-shaped microstructure 111 (hereinafter referred to as a “second iron-structure microstructure”) in which no wiring is formed is included.

광전배선부(300)의 제1 요부형 미세구조물(303)과 제2 요부형 미세구조물(305) 사이에 광도파로(301)가 형성될 수 있다.An optical waveguide 301 may be formed between the first recessed microstructure 303 and the second recessed microstructure 305 of the photoelectric wiring 300.

제1 요부형 미세구조물(303)의 요부면에는 광학벤치(103)의 제1 철부형 미세구조물(106)의 철부면에 형성된 전기배선이 삽입될 수 있는 공간(306)과 전기배선(302)이 함께 구비되어 있을 수 있다. 이때, 광도파로(301)와 전기배선(302)의 수평 위치는 동일하거나, 동일하지 않은 수 있다.In the recessed surface of the first recessed microstructure 303, a space 306 and an electrical wiring 302 into which an electrical wiring formed on the recessed surface of the first concave microstructure 106 of the optical bench 103 can be inserted. It may be provided together. At this time, the horizontal position of the optical waveguide 301 and the electrical wiring 302 may be the same or not the same.

도 3c를 참조하면, 제1 요부형 미세구조물(303)은 제1 철부형 미세구조물(106)에, 제2 요부형 미세구조물(305)은 제2 철부형 미세구조물(111)에 접속된다.Referring to FIG. 3C, the first concave microstructure 303 is connected to the first concave microstructure 106, and the second concave microstructure 305 is connected to the second concave microstructure 111.

광전배선부(300)에 형성된 제2 요부형 미세구조물(305)과 광전송신부(100)의 광학벤치(103)에 형성된 제2 철부형 미세구조물(111)이 서로 결합하여, 광전소자(104)와 광도파로(301)의 자동적인 수직 및 수평 방향의 광정렬이 완성된다. The second concave microstructure 305 formed in the photoelectric wiring unit 300 and the second convex microstructure 111 formed in the optical bench 103 of the optical transmission unit 100 are coupled to each other to form an optoelectronic device 104. Automatic alignment of the optical waveguide 301 in the vertical and horizontal directions is completed.

이에 더하여, 광학벤치(103)에 형성된 일부 철부형 미세구조물(106)의 철부면에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 일부 요부형 미세구조물(303)의 요부면에 형성된 전기배선(302)이 전기접속됨으로써, 광전배선부(300)와 광전송신부(100)의 광결합 뿐만 아니라 전기접속도 동시에 완성된다. In addition, the electrical wiring 107 formed on the convex surface of the partial convex microstructure 106 formed on the optical bench 103 and the electrical surface formed on the concave surface of the partial concave microstructure 303 of the photoelectric wiring 300 are formed. As the wiring 302 is electrically connected, not only optical coupling but also electrical connection of the photoelectric wiring unit 300 and the optical transmission and reception unit 100 are completed at the same time.

이때, 제2 요부형 미세구조물(305)과 제2 철부형 미세구조물(111)는 광전배선부(300)의 광도파로(301)와 광전소자(104) 간의 수직 및 수평 광정렬에 사용된다.In this case, the second recessed microstructure 305 and the second convex microstructure 111 are used for vertical and horizontal optical alignment between the optical waveguide 301 and the photoelectric device 104 of the photoelectric wiring 300.

제2 철부형 미세구조물(111)과 제2 요부형 미세구조물(305)의 높이를 조절하면, 광학벤치(103)에 안착되는 광전배선부(300)의 광도파로(301)의 높이를 조절할 수 있다. 아울러, 제2 요부형 미세구조물(305)과 제2 철부형 미세구조물(111)의 위치를 조절하면, 광학벤치(103)에 안착되는 광전배선부(300)의 광도파로(301)의 수평 위치를 조절할 수 있다. By adjusting the heights of the second convex microstructure 111 and the second recessed microstructure 305, the height of the optical waveguide 301 of the photoelectric wiring part 300 mounted on the optical bench 103 can be adjusted. have. In addition, when the positions of the second recessed microstructure 305 and the second convex microstructure 111 are adjusted, the horizontal position of the optical waveguide 301 of the photoelectric wiring part 300 mounted on the optical bench 103 is adjusted. Can be adjusted.

제1 요부형 미세구조물(303) 및 제1 철부형 미세구조물(106)의 결합은 각각 요부면과 철부면에 형성된 전기배선(302, 107)의 전기접속을 이룬다.The combination of the first concave microstructure 303 and the first convex microstructure 106 makes electrical connections to the concave surface and the electrical wirings 302 and 107 formed on the concave surface, respectively.

제1 철부형 미세구조물(106)의 상부에 형성된 전기배선(107)은 어느 정도의 두께를 갖는다. 따라서 광전배선부(300)와 광학벤치(103)가 결합할 때 광도파로와 광전소자 간의 높이가 변화될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 제1 요부형 미세구조물(303)에는 제1 철부형 미세구조물(106)의 전기배선(107)이 삽입되는 공간(306)을 구비한다.The electrical wiring 107 formed on the first convex microstructure 106 has a certain thickness. Therefore, when the photoelectric wiring unit 300 and the optical bench 103 are coupled, the height between the optical waveguide and the photoelectric device may be changed. In order to prevent this, the first recessed microstructure 303 includes a space 306 into which the electrical wiring 107 of the first convex microstructure 106 is inserted.

즉, 광전배선부(300)가 광학벤치(103)에 결합될 때 공간(306)이 전기배선(107)을 수용함으로써, 제2 요부형 미세구조물(304)과 제2 철부형 미세구조물(111)의 결합시 구성되는 광도파로와 광전소자 사이의 높이를 일정하게 유지시켜 광결합 효율을 변화시키지 않는다.That is, when the photoelectric wiring 300 is coupled to the optical bench 103, the space 306 receives the electrical wiring 107, whereby the second recessed microstructure 304 and the second recessed microstructure 111 are formed. ) Maintains a constant height between the optical waveguide and the optoelectronic device, which is configured at the time of coupling, so that the optical coupling efficiency is not changed.

또한, 광전배선부(300)는 상부 클래드(304-2) 및 하부 클래드(304-1)의 두 개의 층으로 구성된다. 전기 배선이 형성되어 있지 않은 요부형 미세구조물(305)의 요부면은 두 클래드 층이 만나는 면에 위치한다. 광학벤치에는 광전배선부(300)의 상부 클래드(304-2)에 형성된 미세구조물들과 대응되는 미세구조물들이 형성된다. In addition, the photoelectric wiring unit 300 includes two layers, an upper clad 304-2 and a lower clad 304-1. The recessed surface of the recessed microstructure 305 in which no electrical wiring is formed is located at the side where the two clad layers meet. In the optical bench, microstructures corresponding to the microstructures formed on the upper clad 304-2 of the photoelectric wiring part 300 are formed.

도 3d 내지 3f는 도 3a의 B-B' 단면을 보여준다.3d to 3f show the cross-section B-B 'of FIG. 3a.

도 3d 내지 3f를 참조하면, 광전배선부(300)에 형성된 제1 요부형 미세구조물(303)이 광전송신부(100)의 광학벤치(103)의 제1 철부형 미세구조물(106)에 삽입됨으로써, 광전소자(104)의 엑티브영역(110)과 광도파로(301)가 자동적으로 수직방향으로 광결합된다.3D to 3F, the first recessed microstructure 303 formed in the photoelectric wiring unit 300 is inserted into the first convex microstructure 106 of the optical bench 103 of the optical transmission and reception unit 100. The active region 110 and the optical waveguide 301 of the optoelectronic device 104 are automatically optically coupled in the vertical direction.

또한, 광결합시 광학벤치(103)의 제1 철부형 미세구조물(106)의 윗부분에 형 성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 제1 요부형 미세구조물(303)의 바닥면에 형성된 전기배선(302)이 접속된다.In addition, the bottom surface of the first recessed microstructure 303 of the photoelectric wiring 300 and the electrical wiring 107 formed on the upper portion of the first convex microstructure 106 of the optical bench 103 at the time of optical coupling. The electrical wiring 302 formed in this is connected.

도 3f를 참조하면, 광전소자(104)에서 발생된 광신호(1000)는 광전배선부(300)에 형성된 광도파로(301)로 직접 전달되어 도 1의 광전수신부(200)로 진행된다.Referring to FIG. 3F, the optical signal 1000 generated by the optoelectronic device 104 is directly transmitted to the optical waveguide 301 formed in the optoelectronic wiring unit 300 and proceeds to the photoelectric receiver 200 of FIG. 1.

또한, 광전송신부(100)의 일부 반도체 칩으로부터 발생된 전기신호(2000)는 제1 철부형 미세구조물(106)의 전기배선(107)에 전달되고 계속하여 광전배선부(300)의 제1 요부형 미세구조물(303)에 형성된 전기배선(303)를 따라서 진행하여 도 1의 광전수신부(200)로 전달된다. In addition, the electrical signal 2000 generated from some semiconductor chips of the optical transmission and reception unit 100 is transmitted to the electrical wiring 107 of the first convex-type microstructure 106, and subsequently, the first recessed portion of the photoelectric wiring unit 300. Proceeding along the electrical wiring 303 formed in the type microstructure 303 is transferred to the photoelectric receiving unit 200 of FIG.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 효율을 증가시키기 위한 다른 실시예를 보여준다.4a and 4b show another embodiment for increasing the optical coupling efficiency of the photoelectric bus module according to another embodiment of the present invention.

도 4a는 광전소자(104)가 광전배선부(300)에 구비된 렌즈(307)을 통해 집광된 광원을 광도파로(301)에 공급함으로써 보다 효율이 높은 광결합을 제공하는 실시예이다.FIG. 4A illustrates an embodiment in which the photoelectric device 104 provides a more efficient optical coupling by supplying a light source focused through the lens 307 provided in the photoelectric wiring unit 300 to the optical waveguide 301.

도 4b는 광전배선부(300)에 렌즈(307) 및 편광기(308)를 더 구비한 실시예이다. 금속 광도파로의 광전송을 이론적으로 설명하는 표면플라즈몬 폴라리톤의 여기를 위해서는 TM모드의 광을 입사시켜야 한다.4B illustrates an embodiment in which the photoelectric wiring unit 300 further includes a lens 307 and a polarizer 308. The excitation of the surface plasmon polaritone, which theoretically explains the optical transmission to the metal optical waveguide, requires the light of TM mode to be incident.

만약 발광소자(예를 들어, VCSEL)에서 발생된 광이 TM모드를 포함하지 않거나 TE모드 만을 발생시키는 경우에는 편광기(308)를 이용하면, 발광소자에서 발생된 TE모드 광을 TM 모드로 변환하여 광도파로의 표면플라즈몬 폴라리톤 여기에 필 요한 TM모드의 광을 입사시킬 수 있다.If the light generated by the light emitting device (for example, VCSEL) does not include the TM mode or generates only the TE mode, the polarizer 308 is used to convert the TE mode light generated by the light emitting device into the TM mode. The surface plasmon polaritone of the optical waveguide can inject the required TM mode light.

도 5는 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다5 shows another embodiment of an optical bus module according to an embodiment of the invention

도 5의 구성은 도 2 내지 도 3에서 서술한 모든 구성요소를 포함한다. 다만, 광전송수신부(100,200)의 광학벤치(103)에 형성된 철부형 미세구조물(106)에는 전기배선이 형성되어 있지 않다. 이에 더하여, 광전배선부(300)의 요부형 미세구조물(303)에도 전기배선가 형성되어 있지 않다. The configuration of FIG. 5 includes all the components described in FIGS. 2 to 3. However, the electric wire is not formed in the convex-type microstructure 106 formed in the optical bench 103 of the optical transmission receivers 100 and 200. In addition, no electrical wiring is formed in the recessed microstructure 303 of the photoelectric wiring unit 300.

따라서, 광학벤치(103)의 철부형 미세구조물(106)과 광전배선부(300)의 요부형 미세구조물(303)의 결합을 통해 광전소자(104)와 광도파로(301)의 자동적인 수직 및 수평 방향의 광정렬 만이 완성된다. 이때, 광전배선부(300)의 요부형 미세구조물(303)과 광학벤치(103)의 철부형 미세구조물(106)을 피라미드형 구조물로 형성하여 도 2b와 같이 결합할 수 있다.Therefore, through the combination of the concave-type microstructure 106 of the optical bench 103 and the recess-type microstructure 303 of the photoelectric wiring 300, the automatic vertical of the photoelectric element 104 and the optical waveguide 301 and Only the light alignment in the horizontal direction is completed. In this case, the recessed microstructure 303 of the photoelectric wiring unit 300 and the iron-shaped microstructure 106 of the optical bench 103 may be formed as a pyramid-shaped structure and combined as shown in FIG. 2B.

도 6a 내지 6d는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.6a to 6d show another embodiment of the opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, 광전송수신부(100 또는 200)에는 기판(101)위에 실장된 광전소자 드라이브(102), 및 광학벤치(103)가 형성되어 있다. 광학벤치(103)에는 광전소자(104), 넓은 요부(105)가 형성되어 있다. 광전소자(104)는 발광소자 또는 수광소자이다. 광전배선부(300)에는 광도파로(301)가 형성되어 있다. Referring to FIG. 6A, the optical transmission receiver 100 or 200 is provided with an optoelectronic device drive 102 and an optical bench 103 mounted on a substrate 101. The optical bench 103 is formed with an optoelectronic device 104 and a wide recess 105. The optoelectronic device 104 is a light emitting device or a light receiving device. An optical waveguide 301 is formed in the photoelectric wiring unit 300.

도 6b 내지 6d를 참조하면, 광전배선부(300)는 광학벤치의 넓은 요부(105)에 삽입됨으로써 광전소자(104)의 엑티브영역(110)과 광도파로(301) 사이의 광정렬을 완성한다. 이때, 광전배선부(300)의 높이와 폭을 조절함으로써 광전소자(104)의 엑 티브영역(110)과 광도파로(301) 사이의 광정렬 정밀도을 조절할 수 있다. 6B to 6D, the photoelectric wiring unit 300 is inserted into the wide recess 105 of the optical bench to complete the optical alignment between the active region 110 and the optical waveguide 301 of the photoelectric device 104. . At this time, by adjusting the height and width of the photoelectric wiring unit 300 can adjust the optical alignment accuracy between the active region 110 and the optical waveguide 301 of the photoelectric device 104.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.7 shows another embodiment of an opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 7의 구성은 도 2내지 도 3에서 서술한 모든 구성요소를 포함한다. 다만, 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)에 넓은요부(105)가 형성되어 있지 않다. The configuration of FIG. 7 includes all the components described in FIGS. 2 to 3. However, the wide recess 105 is not formed in the optical bench 103 of the optical transmission receiver 100 or 200.

광전배선부(300)에 형성된 요부형 미세구조물(305)과 광전송신부(100)의 광학벤치(103)에 형성된 철부형 미세구조물(111)이 서로 결합함으로써, 광전소자(104)와 광도파로(301) 사이의 자동적인 수직 및 수평 방향의 광정렬이 완성된다. The recessed microstructure 305 formed in the photoelectric wiring part 300 and the iron-shaped microstructure 111 formed in the optical bench 103 of the optical transmission and reception unit 100 are coupled to each other, whereby the photoelectric device 104 and the optical waveguide ( Automatic vertical and horizontal alignment of light between 301 is completed.

이에 더하여, 광학벤치(103)에 형성된 일부 철부형 미세구조물(106)의 상부에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 일부 요부형 미세구조물(303)의 하부에 형성된 전기배선(302)이 자동적으로 전기접속됨으로써, 광전배선부(300)와 광전송신부(100)의 광결합 뿐만 아니라 전기접속도 동시에 완성된다. In addition, the electrical wiring 107 formed on the upper part of the convex microstructure 106 formed on the optical bench 103 and the electrical wiring formed on the lower part of the recessed microstructure 303 of the photoelectric wiring 300 ( 302 is automatically electrically connected, so that not only optical coupling but also electrical connection of the photoelectric wiring unit 300 and the optical transmission and reception unit 100 are completed at the same time.

도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.8A and 8B show another embodiment of an opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 8a 및 8b의 광전버스 모듈의 구성은 도 2내지 도 3에서 서술한 모든 구성요소를 포함한다. 다만, 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)에는 넓은 요부 (105)가 형성되어 있지 않으며, 광전배선부(300)의 광도파로(301)의 단면에 45도 반사경(309)이 더 구비되어 있다. 이는 광전소자(104)가 수직발광 또는 수직수 광하는 VCSEL 또는 PD를 사용하는 경우에 적용할 수 있는 실시 예이다. The configuration of the opto-bus module of FIGS. 8A and 8B includes all the components described in FIGS. 2 to 3. However, a wide recess 105 is not formed in the optical bench 103 of the optical transmission receiver 100 or 200, and a 45 degree reflector 309 is further added to the cross section of the optical waveguide 301 of the photoelectric wiring 300. It is provided. This is an embodiment applicable to the case where the photoelectric device 104 uses VCSEL or PD to emit vertically or vertically.

광전배선부(300)과 광전송수신부(100 내지 200)의 광결합 및 전기결합의 원리는 도 8b에 도시한 바와 같으며, 이는 도 2 내지 도 3에서 설명한 원리와 동일하다. The principle of optical coupling and electrical coupling of the photoelectric wiring unit 300 and the optical transmission receiver 100 to 200 is as shown in FIG. 8B, which is the same as the principle described with reference to FIGS. 2 to 3.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 효율을 증가시키기 위한 다른 실시예를 보여준다.9a and 9b show another embodiment for increasing the optical coupling efficiency of the photoelectric bus module according to another embodiment of the present invention.

도 9a는 광전소자(104)가 광전배선부(300)에 구비된 렌즈(307)을 통해 집광된 광원을 광도파로(301)에 공급함으로써 보다 효율이 높은 광결합을 제공하는 실시예이다.FIG. 9A illustrates an embodiment in which the photoelectric device 104 provides a more efficient optical coupling by supplying a light source focused through the lens 307 provided in the photoelectric wiring unit 300 to the optical waveguide 301.

도 9b는 광전배선부(300)에 렌즈(307) 및 편광기(308)를 더 구비한 실시예이다. 금속 광도파로의 광전송을 이론적으로 설명하는 표면플라즈몬 폴라리톤의 여기를 위해서는 TM모드의 광을 입사시켜야 한다.9B illustrates an embodiment in which the photoelectric wiring unit 300 further includes a lens 307 and a polarizer 308. The excitation of the surface plasmon polaritone, which theoretically explains the optical transmission to the metal optical waveguide, requires the light of TM mode to be incident.

만약 발광소자(예를 들어, VCSEL)에서 발생된 광이 TM모드를 포함하지 않거나 TE모드 만을 발생시키는 경우에는 편광기(308)를 이용하면, 발광소자에서 발생된 TE모드 광을 TM 모드로 변환하여 광도파로의 표면플라즈몬 폴라리톤 여기에 필요한 TM모드의 광을 입사시킬 수 있다.If the light generated by the light emitting device (for example, VCSEL) does not include the TM mode or generates only the TE mode, the polarizer 308 is used to convert the TE mode light generated by the light emitting device into the TM mode. Light of TM mode required for surface plasmon polaritone excitation of the optical waveguide can be incident.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.10 shows another embodiment of the opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 광전배선부(300)에는 플렉서블(flexible)한 고분자 구조물(304)에 삽입된 광도파로(301), 전기배선(302), 전기배선(302)이 형성된 요부(凹 部)형 미세구조물(303)(이하, '제1 요부 미세구조물'이라 한다.) 및 전기배선이 형성되지 않은 요부형 미세구조물(305)(이하, '제 2 요부 미세구조물'이라 한다.)로 구성된다. 전기배선(302)의 끝은 제1 요부 미세구조물(303)의 바닥면에서 개방되어 있다. Referring to FIG. 10, an optical waveguide 301 includes an optical waveguide 301, an electrical wiring 302, and an electrical wiring 302 inserted into a flexible polymer structure 304. Type microstructure 303 (hereinafter referred to as "first recessed microstructure") and recessed microstructure 305 (hereinafter referred to as "second recessed microstructure") where no electrical wiring is formed. do. The end of the electrical wiring 302 is open at the bottom surface of the first recessed microstructure 303.

광전송수신부(100 또는 200)는 기판(101)위에 실장된 광전소자 드라이브(102), 및 광학벤치(103)이 형성되어 있다. 광학벤치(103)에는 광전소자(104), 넓은 요부(105)가 형성되어 있으며, 넓은 요부(105)에는 전기배선(302)이 형성된 철부(凸部)형 미세구조물(106)(이하, '제 1 철부 미세구조물'이라 한다.) 및 전기배선이 형성되지 않은 철부형 미세구조물(111)(이하, '제 2 철부 미세구조물'이라 한다.)이 형성되어 있다. 전기배선(107)의 끝은 광학벤치의 철부형 미세구조물(106) 상부까지 연장되어 형성되어 있다. 이때, 광전소자(104)는 발광소자 또는 수광소자이며, 광전소자는 넓은 요부(105)의 기울어진 벽면에 위치한다. 이때 기울어진 벽면의 기울기는 0 ~ 90 도 사이의 값을 갖는다.The optical transmission receiver 100 or 200 is formed with an optoelectronic device drive 102 and an optical bench 103 mounted on a substrate 101. The optical bench 103 is formed with an optoelectronic device 104 and a wide recess 105, and the wide recess 105 is a convex-type microstructure 106 having an electrical wiring 302 (hereinafter, ' And a convex microstructure 111 (hereinafter referred to as a 'second convex microstructure') in which electrical wiring is not formed. The end of the electric wiring 107 is formed to extend to the upper portion of the convex microstructure 106 of the optical bench. At this time, the photoelectric device 104 is a light emitting device or a light receiving device, the photoelectric device is located on the inclined wall surface of the wide recess portion 105. At this time, the slope of the inclined wall has a value between 0 and 90 degrees.

전기배선(107, 108, 및 109)은 각각 전기통신용 전기배선(107), 광소자용 전기배선(108) 및 통합전기배선(109)의 3종류가 형성되어 있다.The electrical wirings 107, 108, and 109 are formed of three types of electrical communication electrical wiring 107, optical element electrical wiring 108, and integrated electrical wiring 109, respectively.

도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 및 전기결합을 보여주는 도면이다.11A to 11B are views illustrating optical coupling and electrical coupling of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 11a는 광전배선부(300)와 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)가 광전결합된 구성이다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 광전배선부(300)의 요부형 미세구조물(303)은 광학벤치의 철부형 미세구조물(106)에 접속되어 광정렬 및 전기접속 이 동시에 완성된다. FIG. 11A illustrates a configuration in which the photoelectric wiring unit 300 and the optical bench 103 of the optical transmission receiver 100 or 200 are photocoupled. As described with reference to FIG. 2, the recessed microstructure 303 of the photoelectric wiring part 300 is connected to the convex microstructure 106 of the optical bench to simultaneously complete optical alignment and electrical connection.

도 3b 내지 3f에 도시하고 설명한 바와 같이, 제1 요부형 미세구조물(303)은 제1 철부형 미세구조물(106)에, 제2 요부형 미세구조물(305)은 제2 철부형 미세구조물(111)에 접속된다.As shown in and described with reference to FIGS. 3B to 3F, the first recessed microstructure 303 is the first concave microstructure 106, and the second recessed microstructure 305 is the second concave microstructure 111. ) Is connected.

광전배선부(300)에 형성된 제2 요부형 미세구조물(305)과 광전송신부(100)의 광학벤치(103)에 형성된 제2 철부형 미세구조물(111)이 서로 결합함으로써, 광전소자(104)와 광도파로(301) 사이의 자동적인 수직 및 수평 방향의 광정렬이 완성된다. The second concave-type microstructure 305 formed in the photoelectric wiring part 300 and the second convex-type microstructure 111 formed in the optical bench 103 of the optical transmission and reception unit 100 are coupled to each other, thereby providing an optoelectronic device 104. Automatic alignment of light in the vertical and horizontal directions between and the optical waveguide 301 is completed.

이에 더하여, 광학벤치(103)에 형성된 일부 철부형 미세구조물(106)의 상부에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 일부 요부형 미세구조물(303)의 하부에 형성된 전기배선(302)이 자동적으로 전기접속됨으로써, 광전배선부(300)와 광전송신부(100)의 광결합 뿐만 아니라 전기접속도 동시에 완성된다. In addition, the electrical wiring 107 formed on the upper part of the convex microstructure 106 formed on the optical bench 103 and the electrical wiring formed on the lower part of the recessed microstructure 303 of the photoelectric wiring 300 ( 302 is automatically electrically connected, so that not only optical coupling but also electrical connection of the photoelectric wiring unit 300 and the optical transmission and reception unit 100 are completed at the same time.

도 11b를 참조하면, 광전배선부(300)에 형성된 요부형 미세구조물(303)이 광전송신부(100)의 광학벤치(103)의 철부형 미세구조물(106)에 삽입됨으로써, 광전소자(104)의 엑티브영역(110)과 광도파로(301)가 자동적으로 수직방향 및 수평방향으로 광결합된다.Referring to FIG. 11B, the recessed microstructure 303 formed in the photoelectric wiring unit 300 is inserted into the convex microstructure 106 of the optical bench 103 of the optical transmission and reception unit 100, thereby providing the photoelectric device 104. The active region 110 and the optical waveguide 301 are automatically optically coupled in the vertical direction and the horizontal direction.

또한, 광학벤치(103)의 철부형 미세구조물(106)의 윗부분에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 요부형 미세구조물(303)의 바닥면에 형성된 전기배선(302)이 자동으로 접속된다.In addition, the electrical wiring 107 formed on the upper portion of the convex microstructure 106 of the optical bench 103 and the electrical wiring 302 formed on the bottom surface of the recessed microstructure 303 of the photoelectric wiring 300 are provided. It is connected automatically.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.12 shows another embodiment of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 광전배선부(300)에는 플렉서블(flexible)한 고분자 구조물(304)에 삽입된 광도파로(301), 전기배선(302), 전기배선이 형성된 철부(凸部)형 미세구조물(331)(이하, '제 1 철부 미세구조물'이라 한다.) 및 전기배선이 형성되지 않은 철부 미세구조물(332)(이하, '제 2 철부 미세구조물'이라 한다.)로 구성된다. 전기배선(302)의 끝은 제1 철부형 미세구조물(331)의 상부에서 개방되어 있다. Referring to FIG. 12, an optical waveguide 301 inserted into a flexible polymer structure 304, an electrical wiring 302, and an iron-type microstructure in which the photoelectric wiring 300 is formed is provided. 331 (hereinafter, referred to as a “first iron microstructure”) and an iron microstructure 332 (hereinafter referred to as a “second iron microstructure”) in which electrical wiring is not formed. An end of the electrical wiring 302 is open at the top of the first convex microstructure 331.

광전송수신부(100 또는 200)에는 기판(101)위에 실장된 광전소자 드라이브(102), 및 광학벤치(103)가 형성되어 있다. 광학벤치(103)에는 광전소자(104), 전기배선이 형성된 요부(凹部)형 미세구조물(131)(이하, '제 1 요부 미세구조물'이라 한다.) 및 전기배선이 형성되지 않은 요부형 미세구조물(132)(이하, '제 2 요부 미세구조물'이라 한다.)이 형성되어 있다. 전기배선(107)의 끝은 광학벤치의 요부형 미세구조물(131) 하부까지 연장되어 형성되어 있다. 이때, 광전소자(104)는 발광소자 또는 수광소자이다.The optical transmission receiver 100 or 200 is provided with an optoelectronic device 102 and an optical bench 103 mounted on the substrate 101. The optical bench 103 includes an optoelectronic device 104, a recessed microstructure 131 on which electrical wiring is formed (hereinafter referred to as a first recessed microstructure), and a recessed microstructure on which electrical wiring is not formed. The structure 132 (hereinafter, referred to as 'second recessed microstructure') is formed. The end of the electric wiring 107 is formed to extend to the lower portion of the recessed microstructure 131 of the optical bench. At this time, the photoelectric device 104 is a light emitting device or a light receiving device.

전기배선(107, 108, 및 109)은 각각 전기통신용 전기배선(107), 광소자용 전기배선(108) 및 통합전기배선(109)의 3종류가 형성되어 있다.The electrical wirings 107, 108, and 109 are formed of three types of electrical communication electrical wiring 107, optical element electrical wiring 108, and integrated electrical wiring 109, respectively.

도 13a 내지 13d는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 및 전기결합을 보여주는 도면이다.13A to 13D illustrate optical coupling and electrical coupling of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 13a를 참조하면, 광전배선부(300)에는 제1 철부형 미세구조물(331)과 제 2 철부형 미세구조물(332)이 구비되어 있고, 그들 사이에 광도파로(301)가 형성되어 있을 수 있다.Referring to FIG. 13A, the photoelectric wiring unit 300 includes a first convex microstructure 331 and a second convex microstructure 332, and an optical waveguide 301 may be formed therebetween. have.

광학벤치(103)에는 제 2 전기배선(107)이 형성된 제1 요부형 미세구조물(131)과 제2 요부형 미세구조물(132)가 구비되어 있다.The optical bench 103 is provided with a first recessed microstructure 131 and a second recessed microstructure 132 on which a second electric wiring 107 is formed.

제1 요부형 미세구조물(331)의 하부에는, 광전배선부(300)의 제1 철부형 미세구조물(331)의 상부에 형성된 전기배선이 삽입될 수 있는 공간(112)과 전기배선(107)이 함께 구비되어 있을 수 있다. In the lower portion of the first recessed microstructure 331, a space 112 and an electrical wiring 107 into which electrical wiring formed on an upper portion of the first concave microstructure 331 of the photoelectric wiring 300 may be inserted. It may be provided together.

도 13b를 참조하면, 제1 철부형 미세구조물(331)은 제1 요부형 미세구조물(131)에, 제2 철부형 미세구조물(332)은 제2 요부형 미세구조물(132)에 접속된다.Referring to FIG. 13B, the first concave microstructure 331 is connected to the first concave microstructure 131, and the second concave microstructure 332 is connected to the second concave microstructure 132.

광전배선부(300)에 형성된 제2 철부형 미세구조물(332)과 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)에 형성된 제2 요부형 미세구조물(132)이 서로 결합함으로써, 광전소자(104)와 광도파로(301)의 자동적인 수직 및 수평 방향의 광정렬이 완성된다. The second concave microstructure 332 formed in the photoelectric wiring part 300 and the second concave portion microstructure 132 formed in the optical bench 103 of the optical transmission receiver 100 or 200 are coupled to each other, thereby providing an optoelectronic device ( Automatic alignment of the light in the vertical and horizontal directions of the 104 and the optical waveguide 301 is completed.

이에 더하여, 광학벤치(103)에 형성된 일부 요부형 미세구조물(131)의 하부에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 일부 철부형 미세구조물(331)의 상부에 형성된 제 1 전기배선(302)이 자동적으로 전기접속됨으로써, 광전배선부(300)와 광전송신부(100)의 광결합 뿐만 아니라 전기접속도 동시에 완성된다. In addition, the first electrical formed on the upper part of the electrical wiring 107 formed on the lower part of the recessed microstructure 131 formed on the optical bench 103 and the part of the convex shaped microstructure 331 of the photoelectric wiring part 300. Since the wiring 302 is automatically electrically connected, not only the optical coupling but also the electrical connection of the photoelectric wiring 300 and the optical transmission and reception unit 100 are completed at the same time.

이때, 제2 철부형 미세구조물(332)과 제2 요부형 미세구조물(131)은 광전배선부(300)의 광도파로(301)와 광전소자(104) 간의 수직 및 수평 광정렬에 사용된다.In this case, the second convex microstructure 332 and the second recessed microstructure 131 are used for vertical and horizontal optical alignment between the optical waveguide 301 and the photoelectric device 104 of the photoelectric wiring 300.

제2 철부형 미세구조물(332)와 제2 요부형 미세구조물(132)의 높이를 조절하 면, 광학벤치(103)에 안착되는 광전배선부(300)의 광도파로(301)의 높이를 조절할 수 있다. 아울러, 제2 요부형 미세구조물(132)과 제2 철부형 미세구조물(332)의 위치를 조절하면, 광학벤치(103)에 안착되는 광전배선부(300)의 광도파로(301)의 수평 위치를 조절할 수 있다. When the height of the second convex microstructure 332 and the second recessed microstructure 132 is adjusted, the height of the optical waveguide 301 of the photoelectric wiring part 300 mounted on the optical bench 103 is adjusted. Can be. In addition, when the positions of the second recessed microstructure 132 and the second convex microstructure 332 are adjusted, the horizontal position of the optical waveguide 301 of the photoelectric wiring part 300 mounted on the optical bench 103 is adjusted. Can be adjusted.

제1 철부형 미세구조물(331) 및 제1 요부형 미세구조물(131)의 결합은 각각 하부와 상부에 형성된 전기배선(302,107)의 전기접속에 이용된다.The combination of the first convex microstructure 331 and the first concave microstructure 131 is used for electrical connection of the electrical wirings 302 and 107 formed on the lower and upper portions, respectively.

제1 철부형 미세구조물(331)의 상부에 형성된 전기배선(302)은 어느 정도의 두께를 갖는다. 따라서 광전배선부(300)와 광학벤치(103)가 결합할 때 광도파로와 광전소자 간의 설계된 높이가 변화될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 제1 요부형 미세구조물(131)에는 제1 철부형 미세구조물(331)의 전기배선(302)이 삽입되는 공간(112)을 구비한다.The electrical wiring 302 formed on the first convex microstructure 331 has a certain thickness. Therefore, the designed height between the optical waveguide and the photoelectric device may be changed when the photoelectric wiring unit 300 and the optical bench 103 are coupled to each other. In order to prevent this, the first recessed microstructure 131 includes a space 112 into which the electrical wiring 302 of the first convex microstructure 331 is inserted.

즉, 광전배선부(300)가 광학벤치(103)에 결합될 때 공간(112)에 전기배선(302)을 수용함으로써, 제2 요부형 미세구조물(132)과 제2 철부형 미세구조물(331)의 결합시 구성되는 광도파로와 광전소자 사이의 높이를 일정하게 유지시켜 광결합 효율을 변화시키지 않는다.That is, when the photoelectric wiring 300 is coupled to the optical bench 103, the electrical wiring 302 is accommodated in the space 112, whereby the second recessed microstructure 132 and the second recessed microstructure 331 are provided. ) Maintains a constant height between the optical waveguide and the optoelectronic device, which is configured at the time of coupling, so that the optical coupling efficiency is not changed.

도 13c는 광전배선부(300)와 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)가 광전결합된 수평 방향의 단면을 구성한 것이다. 도 2에서 설명한 바와 유사하게, 광전배선부(300)의 철부형 미세구조물(331)은 광학벤치의 요부형 미세구조물(131)에 접속되어 광정렬 및 전기접속이 동시에 완성된다. FIG. 13C is a cross-sectional view of the horizontal direction in which the photonic wiring unit 300 and the optical bench 103 of the optical transmission receiver 100 or 200 are photocoupled. Similar to that described with reference to FIG. 2, the convex microstructure 331 of the photoelectric wiring part 300 is connected to the recessed microstructure 131 of the optical bench to simultaneously complete optical alignment and electrical connection.

제1 철부형 미세구조물(331)은 제1 요부형 미세구조물(131)에, 제2 철부형 미세구조물(332)은 제2 요부형 미세구조물(132)에 접속된다.The first convex microstructure 331 is connected to the first concave microstructure 131, and the second convex microstructure 332 is connected to the second concave microstructure 132.

광전배선부(300)에 형성된 제2 철부형 미세구조물(332)과 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)에 형성된 제2 요부형 미세구조물(132)이 서로 슬라이딩하여 결합함으로써, 광전소자(104)와 광도파로(301)의 자동적인 수직 및 수평 방향의 광정렬이 완성된다. The second concave microstructure 332 formed in the photoelectric wiring part 300 and the second concave portion microstructure 132 formed in the optical bench 103 of the light transmission receiver 100 or 200 are coupled to each other by sliding. The automatic alignment of the device 104 and the optical waveguide 301 in the vertical and horizontal directions is completed.

이에 더하여, 광학벤치(103)에 형성된 일부 요부형 미세구조물(131)의 하부에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 일부 철부형 미세구조물(331)의 상부에 형성된 전기배선(302)이 자동적으로 전기접속됨으로써, 광전배선부(300)와 광전송신부(100) 사이의 광결합 뿐만 아니라 전기접속도 동시에 완성된다. In addition, the electrical wiring 107 formed on the lower part of the recessed microstructure 131 formed in the optical bench 103 and the electrical wiring formed on the upper part of the convex microstructure 331 of the photoelectric wiring 300 ( 302 is automatically electrically connected, so that not only optical coupling but also electrical connection between the photoelectric wiring unit 300 and the optical transmission and reception unit 100 are completed at the same time.

도 13d를 참조하면, 광전배선부(300)에 형성된 철부형 미세구조물(331)이 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)의 요부형 미세구조물(131)에 삽입됨으로써, 광전소자(104)의 엑티브영역(110)과 광도파로(301)가 자동적으로 수직방향 및 수평방향으로 광결합된다.Referring to FIG. 13D, the convex microstructure 331 formed in the photoelectric wiring unit 300 is inserted into the recessed microstructure 131 of the optical bench 103 of the optical transmission receiver 100 or 200, thereby providing an optoelectronic device ( The active region 110 and the optical waveguide 301 of the 104 are automatically optically coupled in the vertical and horizontal directions.

또한, 광학벤치(103)의 요부형 미세구조물(106)의 하부에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 철부형 미세구조물(331)의 상부에 형성된 전기배선(302)이 자동으로 접속된다.In addition, the electrical wiring 107 formed on the lower portion of the recessed microstructure 106 of the optical bench 103 and the electrical wiring 302 formed on the upper portion of the iron-shaped microstructure 331 of the photoelectric wiring 300 are automatically formed. Is connected.

도 13e를 참조하면, 광전배선부(300)의 철부형 미세구조물(331 내지 332)과 광학벤치(103)의 요부형 미세구조물(131 내지 132)을 피라미드형 구조물로 형성하여 요부 및 철부 미세구조물의 결합에 있어서 수직 방향의 플립-칩 결합 방식을 적용할 수 있다. Referring to FIG. 13E, the concave-type microstructures 331 to 332 of the photoelectric wiring part 300 and the recess-type microstructures 131 to 132 of the optical bench 103 are formed as pyramidal structures to form recesses and convex microstructures. In the coupling of the vertical flip-chip coupling method can be applied.

도 14a 내지 14c는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.14A to 14C show another embodiment of an opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 14a의 광전버스 모듈의 구성은 도 12내지 13에서 서술한 모든 구성요소를 포함한다. 다만, 광전배선부(300)의 광도파로(301)의 단면에 45도 반사경(309)이 더 구비되어 있다. 이는 광전소자(104)가 수직발광 또는 수직수광하는 VCSEL 또는 PD를 사용하는 경우에 적용할 수 있는 실시 예이다. The configuration of the optoelectronic bus module of FIG. 14A includes all the components described in FIGS. 12 to 13. However, a 45 degree reflector 309 is further provided on the cross section of the optical waveguide 301 of the photoelectric wiring unit 300. This is an embodiment applicable when the photoelectric device 104 uses a VCSEL or PD that emits light vertically or receives light vertically.

광전배선부(300)와 광전송수신부(100 내지 200)의 광결합 및 전기결합의 원리는 도 14b 내지 14c에 도시한 바와 같으며, 이는 도 12 내지 도 13에서 설명한 원리와 동일하다. The principle of optical coupling and electrical coupling of the photoelectric wiring unit 300 and the optical transmission receiver 100 to 200 is as shown in FIGS. 14B to 14C, which is the same as the principle described with reference to FIGS. 12 to 13.

도 15a 내지 15d는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 효율을 증가시키기 위한 다른 실시예를 보여준다.15a to 15d show another embodiment for increasing the optical coupling efficiency of the photoelectric bus module according to another embodiment of the present invention.

도 15a는 광전소자(104)가 광전배선부(300)에 구비된 렌즈(307)을 통해 집광된 광원을 광도파로(301)에 공급함으로써 보다 효율이 높은 광결합을 제공하는 실시예이다.FIG. 15A illustrates an embodiment in which the photoelectric device 104 provides a high efficiency optical coupling by supplying a light source focused through the lens 307 provided in the photoelectric wiring unit 300 to the optical waveguide 301.

도 15b는 광전배선부(300)에 렌즈(307) 및 편광기(308)를 더 구비한 실시예이다. 금속 광도파로의 광전송을 이론적으로 설명하는 표면플라즈몬 폴라리톤의 여기를 위해서는 TM모드의 광을 입사시켜야 한다.FIG. 15B illustrates an embodiment in which the photoelectric wiring unit 300 further includes a lens 307 and a polarizer 308. The excitation of the surface plasmon polaritone, which theoretically explains the optical transmission to the metal optical waveguide, requires the light of TM mode to be incident.

만약 발광소자(예를 들어, VCSEL)에서 발생된 광이 TM모드를 포함하지 않거나 TE모드 만을 발생시키는 경우에는 편광기(308)를 이용하면, 발광소자에서 발생된 TE모드 광을 TM 모드로 변환하여 광도파로의 표면플라즈몬 폴라리톤 여기에 필 요한 TM모드의 광을 입사시킬 수 있다.If the light generated by the light emitting device (for example, VCSEL) does not include the TM mode or generates only the TE mode, the polarizer 308 is used to convert the TE mode light generated by the light emitting device into the TM mode. The surface plasmon polaritone of the optical waveguide can inject the required TM mode light.

도 15c는 광전소자(104)가 광전배선부(300)에 구비된 45도 반사경(309)에 렌즈(307)을 통해 집광된 광원을 광도파로(301)에 공급함으로써 보다 효율이 높은 광결합을 제공하는 실시예이다.FIG. 15C shows a more efficient optical coupling by supplying a light source focused through a lens 307 to a 45-degree reflector 309 provided in the photoelectric wiring unit 300 to the optical waveguide 301. It is an embodiment to provide.

도 15d는 광전배선부(300)에 구비된 45도 반사경(309)와 렌즈(307)에 편광기(308)를 더 구비한 실시예이다. 금속 광도파로의 광전송을 이론적으로 설명하는 표면플라즈몬 폴라리톤의 여기를 위해서는 TM모드의 광을 입사시켜야 한다.FIG. 15D illustrates an embodiment in which the polarizer 308 is further provided on the 45 degree reflector 309 and the lens 307 provided in the photoelectric wiring unit 300. The excitation of the surface plasmon polaritone, which theoretically explains the optical transmission to the metal optical waveguide, requires the light of TM mode to be incident.

만약 발광소자(예를 들어, VCSEL)에서 발생된 광이 TM모드를 포함하지 않거나 TE모드 만을 발생시키는 경우에는 편광기(308)를 이용하면, 발광소자에서 발생된 TE모드 광을 TM 모드로 변환하여 광도파로의 표면플라즈몬 폴라리톤 여기에 필요한 TM모드의 광을 입사시킬 수 있다.If the light generated by the light emitting device (for example, VCSEL) does not include the TM mode or generates only the TE mode, the polarizer 308 is used to convert the TE mode light generated by the light emitting device into the TM mode. Light of TM mode required for surface plasmon polaritone excitation of the optical waveguide can be incident.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 여러가지 실시예를 보여준다.16 shows various embodiments of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 16를 참조하면, 광전배선부(300)에는 플렉서블(flexible)한 고분자 구조물(304)에 삽입된 광도파로(301), 전기배선(302), 전기배선이 형성된 철부(凸部)형 미세구조물(331)(이하, '제 1 철부 미세구조물'이라 한다.) 및 전기배선이 형성되지 않은 철부 미세구조물(332)(이하, '제 2 철부 미세구조물'이라 한다.)로 구성된다. 전기배선(302)의 끝은 제 1 철부 미세구조물(331)의 상부에서 개방되어 있다. Referring to FIG. 16, the photoelectric wiring unit 300 includes an optical waveguide 301 inserted into a flexible polymer structure 304, an electrical wiring 302, and an iron-type microstructure in which electrical wiring is formed. 331 (hereinafter, referred to as a “first iron microstructure”) and an iron microstructure 332 (hereinafter referred to as a “second iron microstructure”) in which electrical wiring is not formed. The end of the electrical wiring 302 is open at the top of the first concave microstructure 331.

광전송수신부(100 또는 200)는 제1 광학벤치(103), 상기 제1 광학벤치(103) 위에 실장된 광전소자 드라이브(102) 및 제2 광학벤치(116)가 형성되어 있고, 전기 배선(107)이 형성된 요부(凹部)형 미세구조물(131)(이하, '제 1 요부 미세구조물'이라 한다.) 및 전기배선이 형성되지 않은 요부형 미세구조물(132)(이하, '제 2 요부 미세구조물'이라 한다.)이 형성되어 있다. 제2 광학벤치(116)에는 광전소자(104)가 형성되어 있다. 전기배선(107)의 끝은 제1 광학벤치의 제1 요부형 미세구조물(131) 하부까지 연장되어 형성되어 있다. 이때, 광전소자(104)는 발광소자 또는 수광소자이다.The optical transmission receiver 100 or 200 includes a first optical bench 103, an optoelectronic device drive 102 and a second optical bench 116 mounted on the first optical bench 103, and an electrical wiring 107. ) Formed recessed microstructure 131 (hereinafter referred to as "first recessed microstructure") and recessed microstructure 132 (hereinafter referred to as "second recessed microstructure") without electrical wiring ') Is formed. An optoelectronic device 104 is formed in the second optical bench 116. The end of the electric wiring 107 is formed to extend to the lower portion of the first recessed microstructure 131 of the first optical bench. At this time, the photoelectric device 104 is a light emitting device or a light receiving device.

전기배선(107, 108, 및 109)은 각각 전기통신용 전기배선(107), 광소자용 전기배선(108) 및 통합전기배선(109)의 3종류가 형성되어 있다.The electrical wirings 107, 108, and 109 are formed of three types of electrical communication electrical wiring 107, optical element electrical wiring 108, and integrated electrical wiring 109, respectively.

도 17a 내지 17b는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 및 전기결합을 보여주는 도면이다.17A to 17B are views illustrating optical coupling and electrical coupling of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 17a는 광전배선부(300)와 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)가 광전결합된 수평 방향의 단면을 구성한 것이다. 광전배선부(300)의 제1 철부형 미세구조물(331)은 광학벤치의 제1 요부형 미세구조물(131)에 접속되어 광정렬 및 전기접속이 동시에 완성된다. FIG. 17A illustrates a cross section in a horizontal direction in which the photonic wiring unit 300 and the optical bench 103 of the optical transmission receiver 100 or 200 are photocoupled. The first convex microstructure 331 of the photoelectric wiring unit 300 is connected to the first concave microstructure 131 of the optical bench to simultaneously complete optical alignment and electrical connection.

제1 철부형 미세구조물(331)은 제1 요부형 미세구조물(131)에, 제2 철부형 미세구조물(332)은 제2 요부형 미세구조물(132)에 접속된다.The first convex microstructure 331 is connected to the first concave microstructure 131, and the second convex microstructure 332 is connected to the second concave microstructure 132.

이에 더하여, 광전소자(104)가 실장된 광학벤치(116)은 제3 요부형 미세구조물(115)에 삽입된다.In addition, the optical bench 116 in which the optoelectronic device 104 is mounted is inserted into the third recessed microstructure 115.

광전배선부(300)에 형성된 제2 철부형 미세구조물(332)과 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)에 형성된 제2 요부형 미세구조물(132)이 서로 슬라이딩 하여 결합함으로써, 광전소자(104)와 광도파로(301)의 자동적인 수직 및 수평 방향의 광정렬이 완성된다. The second convex microstructure 332 formed on the photoelectric wiring part 300 and the second recessed microstructure 132 formed on the optical bench 103 of the light transmission receiver 100 or 200 are coupled to each other by sliding. The automatic alignment of the device 104 and the optical waveguide 301 in the vertical and horizontal directions is completed.

이에 더하여, 광학벤치(103)에 형성된 일부 요부형 미세구조물(131)의 하부에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 일부 철부형 미세구조물(331)의 상부에 형성된 전기배선(302)이 자동적으로 전기접속됨으로써, 광전배선부(300)와 광전송신부(100)의 광결합 뿐만 아니라 전기접속도 동시에 완성된다. In addition, the electrical wiring 107 formed on the lower part of the recessed microstructure 131 formed in the optical bench 103 and the electrical wiring formed on the upper part of the convex microstructure 331 of the photoelectric wiring 300 ( 302 is automatically electrically connected, so that not only optical coupling but also electrical connection of the photoelectric wiring unit 300 and the optical transmission and reception unit 100 are completed at the same time.

도 17b를 참조하면, 광전배선부(300)에 형성된 철부형 미세구조물(331)이 광전송수신부(100 또는 200)의 광학벤치(103)의 요부형 미세구조물(131)에 삽입됨으로써, 광전소자(104)의 엑티브영역(110)과 광도파로(301)가 자동적으로 수직방향 및 수평방향으로 광결합된다.Referring to FIG. 17B, the convex microstructure 331 formed in the photoelectric wiring unit 300 is inserted into the recessed microstructure 131 of the optical bench 103 of the optical transmission receiver 100 or 200, thereby providing an optoelectronic device ( The active region 110 and the optical waveguide 301 of the 104 are automatically optically coupled in the vertical and horizontal directions.

또한, 광학벤치(103)의 요부형 미세구조물(106)의 하부에 형성된 전기배선(107)과 광전배선부(300)의 철부 미세구조물(331)의 상부에 형성된 전기배선(302)이 자동으로 접속된다.In addition, the electrical wiring 107 formed under the recessed microstructure 106 of the optical bench 103 and the electrical wiring 302 formed on the convex microstructure 331 of the photoelectric wiring 300 are automatically formed. Connected.

도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광도파로부에 사용된 광도파로의 구성 및 광전송 원리를 설명하기 위한 도면이다.18A to 18C are views for explaining the configuration and optical transmission principle of the optical waveguide used in the optical waveguide portion of the optical bus module according to an embodiment of the present invention.

도 18a와 같이, 광도파로(4)는 유전체(3)에 내장된 두께가 얇고 폭이 수십 미크론인 금속 선을 이용하여 입사광을 수 센티미터 길이까지 전송할 수 있는 특성을 갖다. 이와 같이 금속 선을 이용한 광도파로를 금속 선 광도파로라고 한다.As shown in FIG. 18A, the optical waveguide 4 has a characteristic of transmitting incident light up to several centimeters in length by using a metal line having a thin thickness and tens of microns embedded in the dielectric 3. In this way, the optical waveguide using the metal line is called a metal line optical waveguide.

본 발명에 있어서, 광도파로부의 광도파로는 금속 선 광도파로일 수 있고, 플렉서블(flexible)할 수 있다. 금속 선 광도파로의 광전송은 장거리 표면플라즈몬 폴라리톤(LR-SPP)이론으로 이를 설명할 수 있다.In the present invention, the optical waveguide of the optical waveguide portion may be a metal line optical waveguide, and may be flexible. The optical transmission of metal line optical waveguides can be explained by the long-range surface plasmon polaritone (LR-SPP) theory.

금속 선 광도파로의 광도파 원리를 간단히 설명하면, 광신호가 금속 선에 있는 자유전자의 분극과 이들 분극의 상호적인 커플링을 통해 전달된다.Briefly describing the optical waveguide principle of a metal line optical waveguide, an optical signal is transmitted through polarization of free electrons in the metal line and mutual coupling of these polarizations.

이러한 자유 전자의 연속적인 커플링을 표면 플라즈몬 폴라리톤(surface plasmon polariton)이라 하며, 이를 이용한 장거리 광전송을 이론적으로 장주기 표면 플라즈몬 폴라리톤(long-range surface plasmon polariton)이라 한다.Such continuous coupling of free electrons is called surface plasmon polariton, and long-distance light transmission using this is theoretically called long-range surface plasmon polariton.

표면 플라즈몬(Surface Plasmon; SP)은 유전 상수의 실수항이 서로 반대부호를 가지는 경계면을 따라 구속되어 진행하는 전하밀도의 진동파로서, 표면 전하 밀도 진동은 종방향 표면 구속파를 형성한다.Surface Plasmon (SP) is an oscillation wave of charge density that travels along a boundary where the real terms of the dielectric constants are opposite to each other, and the surface charge density oscillation forms a longitudinal surface constraint wave.

종방향 표면 구속파는 입사파의 전기장 성분이 경계면에 수직한 성분으로 TM모드 (Transverse Magnetic Mode)만이 장거리 표면플라즈몬 폴라리톤을 여기(excitation) 및 도파(導波)시킬 수 있다.The longitudinal surface restraint wave is a component in which the electric field component of the incident wave is perpendicular to the interface, and only TM mode (Transverse Magnetic Mode) can excite and wave the long-distance surface plasmon polaritone.

이러한 금속 선 광도파로는 미세 사이즈 예를 들면, 두께 5 내지 200 ㎚정도와 폭 2 내지 100 ㎛ 정도 사이즈의 금속선을 가지고 광신호를 충분히 전달할 수 있다.Such a metal line optical waveguide can sufficiently transmit an optical signal with a metal wire having a fine size, for example, a thickness of about 5 to 200 nm and a width of about 2 to 100 μm.

도 18b는 자유 전자의 분극이 적절하게 형성되어 광신호가 원활하게 전송되는 상태를 보여주고 있으며, 도 13c는 자유 전자의 분극이 부적절하게 형성되어 광신호 전송이 원활하지 못한 상태를 보여준다.FIG. 18B illustrates a state in which the polarization of the free electrons is properly formed, and thus the optical signal is smoothly transmitted. FIG. 13C illustrates a state in which the optical signal is not smoothly transmitted because the polarization of the free electrons is inappropriately formed.

즉, 자유 전자의 분극을 통해 x축 방향의 TM 모드(Ex)가 비대칭(antisymmetry) 상태일 때, 광전송이 원활하게 일어나다.That is, light transmission occurs smoothly when the TM mode Ex in the x-axis direction is asymmetrical through polarization of free electrons.

오른쪽 부분에 전송된 광신호의 인텐서티(intensity)가 개략적으로 표현되어 있는데, 도 13c에 비해 도 13b에서 광신호가 원활하게 전송되고 있음을 확인할 수 있다.Intensity of the optical signal transmitted to the right part is schematically represented. It can be seen that the optical signal is smoothly transmitted in FIG. 13B compared to FIG. 13C.

한편, 금속선(metal) 상부 및 금속선 하부의 유전체(dielectric)의 유전율들(ε1 ,ε3)은 서로 다를 수 있으나 동일할 수도 있으며, 이러한 원리를 이용하여 동일한 유전체로 금속선을 둘러싸는 형태로 금속 선 광도파로를 형성할 수 있다.Meanwhile, the dielectric constants ε1 and ε3 of the dielectric above the metal wire and the metal wire below the metal wire may be different from each other, but may also be the same. By using this principle, the metal wire light may be surrounded by the same dielectric. A waveguide can be formed.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 의한 수동정렬된 광전배선 모듈 및 그 광전배선 모듈을 이용하여 광전 동시 통신을 제공하는 통신 시스템을 보여주는 그림이다. 19 is a diagram illustrating a communication system for providing photoelectric simultaneous communication using a photoaligned module and a photoaligned module according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 제 1 메인보드(500)의 제 1 반도체칩(501)에 의해 구성된 통합전기신호(광전신호 및 전기통신신호로 구성됨)는 전기커넥터(502)을 통해 광전버스 모듈의 광전송신부(100)의 통합전기배선(109)로 전달된다. 통합전기배선(109)의 통합전기신호 중 광전신호는 광전소자 드라이브(102)로 따로 분리되어 전달되고 광소자용 전기배선(108)을 통해 광전소자로 전달되어 광신호를 발생시킨다. 발생된 광신호는 광전배선부(300)의 도파로(301)를 통해 광전수신부(200)으로 전달된다. 이에 더하여, 통합전기배선(109)의 통합전기신호 중 전기통신신호는 제 2 전기배선으로 따로 분리되어 연결되고, 광전배선부(300)의 제 1 전기배선(302)를 통해 광전수신부(200)으로 전달된다. Referring to FIG. 19, an integrated electrical signal (consisting of a photoelectric signal and a telecommunication signal) configured by the first semiconductor chip 501 of the first main board 500 is optically transmitted to the optical bus module through the electrical connector 502. It is delivered to the integrated electrical wiring 109 of the bride 100. The photoelectric signal of the integrated electrical signal of the integrated electrical wiring 109 is separately transmitted to the photoelectric device drive 102 and transferred to the photoelectric device through the electrical wiring 108 for the photoelectric device to generate an optical signal. The generated optical signal is transmitted to the photoelectric receiving unit 200 through the waveguide 301 of the photoelectric wiring unit 300. In addition, the electrical communication signals among the integrated electrical signals of the integrated electrical wiring 109 are separately separated and connected to the second electrical wiring, and the photoelectric receiving unit 200 through the first electrical wiring 302 of the photoelectric wiring unit 300. Is passed to.

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 광전배선부의 제작방법의 일 예를 도시한 도면이다. 즉, 도 20은 요부형 미세구조물을 포함하는 광전배선부의 제작방법을 도 시하며, 도 21은 철부형 미세구조물을 포함하는 광전배선부의 제작방법을 도시하고 있다.20 and 21 are views illustrating an example of a manufacturing method of the photoelectric wiring unit according to the present invention. That is, FIG. 20 illustrates a method of fabricating an optoelectronic wiring portion including a recessed microstructure, and FIG. 21 illustrates a method of fabricating an optoelectronic wiring portion including an iron microstructure.

도 20을 참조하면, 자외선(UV) 경화성 고분자 재료를 기판(substrate)에 도포하고 자외선 빛으로 경화하여 하부 클래드를 형성하고, 하부 클래드의 상부에 광도파로 및 전기배선을 형성한다.Referring to FIG. 20, an ultraviolet (UV) curable polymer material is applied to a substrate and cured with ultraviolet light to form a lower clad, and an optical waveguide and an electrical wiring are formed on the lower clad.

하부 클래드 위에 자외선 경화성 고분자 재료를 도포하여 상부 클래드를 형성하고, 철부형 미세구조물이 형성된 자외선 투과성 몰드를 상부 클래드에 압착하고 자외선으로 경화한다. 다음으로 몰드를 상부 클래드로부터 이격하여 최종적인 전극이 형성된 요부형 미세구조물을 갖는 광전배선부를 얻는다.An ultraviolet curable polymer material is applied on the lower clad to form the upper clad, and the ultraviolet-transmissive mold having the iron-shaped microstructure is pressed onto the upper clad and cured with ultraviolet rays. Next, the mold is spaced apart from the upper clad to obtain a photoelectric wiring portion having a recessed microstructure in which a final electrode is formed.

도 21을 참조하면, 자외선 경화성 고분자 재료를 기판에 도포하고 자외선으로 경화하여 하부 클래드를 형성하고, 하부 클래드의 상부에 광도파로를 형성한다.Referring to FIG. 21, an ultraviolet curable polymer material is coated on a substrate and cured with ultraviolet rays to form a lower clad, and an optical waveguide is formed on the lower clad.

하부 클래드 위에 자외선 경화성 고분자 재료를 도포하여 상부 클래드를 형성하고, 요부형 미세구조물이 형성된 자외선 투과성 몰드를 상부 클래드에 압착하고 자외선으로 경화한다. 그리고 몰드를 상부 클래드로부터 이격한 후 상부 클래드에 전기배선을 형성한다.An ultraviolet curable polymer material is applied over the lower clad to form the upper clad, and the ultraviolet-transmissive mold having the recessed microstructure is pressed onto the upper clad and cured with ultraviolet light. Then, the mold is spaced apart from the upper clad to form electrical wiring in the upper clad.

상기와 같이 본 발명에 의한 광전버스 모듈은 보드-보드 간의 광/전기 동시 통신을 제공한다. 또한 보드-칩 간 또는 칩-칩 간의 광/전기 동시 통신에 사용된다.As described above, the optical bus module according to the present invention provides optical / electrical simultaneous communication between boards. It is also used for optical / electrical simultaneous communication between board-chip or chip-chip.

이처럼 본 발명에 의한 광전 인터페이스 모듈은 광전소자와 광도파로 간의 광결합에 필요한 부가적인 광부품을 사용하지 않고 광전 인터페이스 모듈 자체에 광소자를 직접 구비함으로써, 반도체 칩 간의 광 통신을 효율적으로 수행할 수 있는 플러그어블 모듈을 제공한다.As described above, the photoelectric interface module according to the present invention can provide optical communication between semiconductor chips efficiently by directly providing an optical element in the photoelectric interface module itself without using an additional optical component necessary for optical coupling between the photoelectric element and the optical waveguide. Provides a pluggable module.

아울러, 본 발명은 광전 인터페이스 모듈 상에 구비된 전기배선을 이용하여 반도체 소자 간의 광통신 뿐만 아니라 전기통신도 동시에 완성되는 광전 인터페이스 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a photoelectric interface method in which not only optical communication between semiconductor devices but also electrical communication are simultaneously completed using electrical wiring provided on the photoelectric interface module.

더 나아가 본 발명에 따른 광전 인터페이스 모듈은 광도파로를 장주기 표면 플라즈몬 폴라리톤(long-range surface plasmon polariton)을 이용한 금속 선 광도파로를 이용함으로써, 기존의 수백 미크론 두께를 갖는 코어-클래드 기반의 광도파로 구조에 비하여 광도파로 전체의 두께를 수십 미크론 이하로 제작할 수 있고, 그에 따라 광전 인터페이스 모듈의 두께 집적도를 비약적으로 향상시킬 수 있다.Furthermore, the optical interface module according to the present invention uses a metal line optical waveguide using a long-period long-range surface plasmon polariton, thereby providing a core-clad based optical waveguide having a thickness of several hundred microns. Compared to the structure, the entire thickness of the optical waveguide can be manufactured to several tens of microns or less, thereby dramatically increasing the thickness integration of the photoelectric interface module.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본 질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of an optical bus module according to an embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광전송신부를 보다 자세하게 보여주는 도면이다.2A to 2C are views illustrating in detail the optical transmission and reception unit of the optical bus module according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 및 전기결합을 보여주는 도면이다.3A to 3E are views illustrating optical coupling and electrical coupling of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 효율을 증가시키기 위한 다른 실시예를 보여준다.4a and 4b show another embodiment for increasing the optical coupling efficiency of the photoelectric bus module according to another embodiment of the present invention.

도 5는 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.5 shows another embodiment of an opto-bus module according to one embodiment of the invention.

도 6a 내지 6d는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.6a to 6d show another embodiment of the opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.7 shows another embodiment of an opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.8A and 8B show another embodiment of an opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 효율을 증가시키기 위한 다른 실시예를 보여준다.9a and 9b show another embodiment for increasing the optical coupling efficiency of the photoelectric bus module according to another embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.10 shows another embodiment of the opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 및 전기결합을 보여주는 도면이다.11A to 11B are views illustrating optical coupling and electrical coupling of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.12 shows another embodiment of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 13a 내지 13d는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 및 전기결합을 보여주는 도면이다.13A to 13D illustrate optical coupling and electrical coupling of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 14a 내지 14c는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 다른 실시예를 보여준다.14A to 14C show another embodiment of an opto-bus module according to an embodiment of the present invention.

도 15a 내지 15d는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 효율을 증가시키기 위한 다른 실시예를 보여준다.15a to 15d show another embodiment for increasing the optical coupling efficiency of the photoelectric bus module according to another embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 여러가지 실시예를 보여준다.16 shows various embodiments of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 17a 내지 17b는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광결합 및 전기결합을 보여주는 도면이다.17A to 17B are views illustrating optical coupling and electrical coupling of an optical bus module according to another embodiment of the present invention.

도 18a 내지 도 18c는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광도파로부에 사용된 광도파로의 구성 및 광전송 원리를 설명하기 위한 도면이다.18A to 18C are views for explaining the configuration and optical transmission principle of the optical waveguide used in the optical waveguide portion of the optical bus module according to an embodiment of the present invention.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 의한 수동정렬된 광전배선 모듈 및 그 광전배선 모듈을 이용하여 광전 동시 통신을 제공하는 통신 시스템을 보여주는 그림이다. 19 is a diagram illustrating a communication system for providing photoelectric simultaneous communication using a photoaligned module and a photoaligned module according to an embodiment of the present invention.

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 광전배선부의 제작방법의 일 예를 도시한 도면이다.20 and 21 are views illustrating an example of a manufacturing method of the photoelectric wiring unit according to the present invention.

Claims (32)

광도파로 및 적어도 하나의 제 1 전기배선이 삽입된 구조물의 하부에 요(凹)부형 미세구조물 및 철(凸)부형 미세구조물 중 적어도 하나가 형성되어 있는 광전배선부; 및An optoelectronic wiring portion in which at least one of a yaw-shaped microstructure and an iron-shaped microstructure is formed under the optical waveguide and the structure into which the at least one first electrical wiring is inserted; And 상기 광전배선부에 형성된 미세구조물에 대응되는 부위에 철부형 미세구조물 또는 요부형 미세구조물이 형성되고, 상기 광도파로를 통해 광 통신을 수행하는 광전소자가 실장되고, 반도체 칩과의 전기접속을 위한 적어도 하나의 제 2 전기배선이 형성되는 광학벤치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.An iron-shaped microstructure or a recess-shaped microstructure is formed in a portion corresponding to the microstructure formed in the photoelectric wiring portion, and an optoelectronic device for performing optical communication through the optical waveguide is mounted, and for electrical connection with a semiconductor chip. And an optical bench on which at least one second electrical wiring is formed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전배선부에 형성된 미세구조물 중 적어도 하나의 요철면에 상기 제1 전기배선이 노출되어 있으며,The first electrical wiring is exposed to at least one uneven surface of the microstructure formed on the photoelectric wiring, 상기 제1 전기배선이 노출된 상기 광전배선부의 미세구조물과 대응되는 위치에 존재하는, 상기 광학벤치의 미세구조물의 요철면에 상기 제 2 전기배선이 형성되어 상기 광전배선부 및 상기 광학벤치가 전기접속되는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.The second electrical wiring is formed on the uneven surface of the microstructure of the optical bench, wherein the second electrical wiring is present at a position corresponding to the microstructure of the photonic wiring portion to which the first electrical wiring is exposed. Opto-bus module, characterized in that connected. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전소자와 상기 광도파로 사이의 수직 및 수평 광정렬을 위해, 일정 위치 및 높이를 가지며 전기배선이 형성되어 있지 아니한 요부형 미세구조물 또는 철부형 미세구조물이 상기 광전배선부 및 상기 광학벤치에서 서로 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.For vertical and horizontal optical alignment between the optoelectronic device and the optical waveguide, recessed microstructures or iron-shaped microstructures having a predetermined position and height and no electrical wiring are formed in the photoelectric wiring portion and the optical bench. Opto-bus module, characterized in that formed in the corresponding position. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전소자와 상기 광도파로 사이의 수직 및 수평 광정렬과 상기 광전배선부 및 상기 광학벤치의 진기접속을 동시에 완성하기 위하여, 일정 위치 및 높이를 가지며 전기재선이 형성되어 있는 요부형 미세구조물 또는 철부형 미세구조물이 상기 광전배선부 및 상기 광학벤치에서 서로 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.In order to complete the vertical and horizontal optical alignment between the photoelectric device and the optical waveguide and the true connection of the photoelectric wiring portion and the optical bench at the same time, recessed microstructure or convex portion having a predetermined position and height and an electrical wire is formed. Opto-bus module, characterized in that the microstructures are formed at positions corresponding to each other in the photoelectric wiring and the optical bench. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전소자와 상기 광도파로는 버트-커플링(butt-coupling) 광결합하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And the butt-coupling optical coupling between the optoelectronic device and the optical waveguide. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 요부형 미세구조물 및 상기 철부형 미세구조물은 사각기둥 모양으로 상기 광전배선부 및 상기 광학벤치의 모서리에 접하도록 형성되어, 상기 요부형 미세구조물이 상기 철부형 미세구조물에 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.The recessed microstructure and the iron microstructure are formed in contact with the corners of the photoelectric wiring portion and the optical bench in the shape of a square column, the recessed microstructure is characterized in that the sliding to the iron microstructure Opto-bus module. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광도파로는 코어-클래드 구조의 유전체 광도파로이고, 상기 코어-클래드 구조의 광도파로는 할로겐 원소 또는 중수소를 포함하는 고분자 광학 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.The optical waveguide is a dielectric optical waveguide of the core-clad structure, the optical waveguide of the core-clad structure is formed of a polymer optical material containing a halogen element or deuterium. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광도파로는 광신호가 전달되는 적어도 하나 이상의 금속선 및 상기 금속선을 둘러싸는 고분자 광학재료를 포함하는 금속광도파로인 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And the optical waveguide is a metal optical waveguide including at least one metal wire to which an optical signal is transmitted and a polymer optical material surrounding the metal wire. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 금속광도파로의 두께는 5 내지 200 ㎚ 이고, 폭은 2 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.The optical optical waveguide module has a thickness of 5 to 200 nm and a width of 2 to 100 μm. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 금속광도파로는 플렉서블(flexible)한 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And the metal optical waveguide is flexible. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전소자는 0 ~ 90도 경사를 갖는 광학벤치 면에 실장되는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈The optoelectronic bus module is mounted on the optical bench surface having an inclination of 0 ~ 90 degrees 제 1항에 있어서, 상기 광학벤치는,The method of claim 1, wherein the optical bench, 90도 경사면에 광전소자가 실장된 제1 광학벤치; 및A first optical bench mounted with an optoelectronic device on a 90 degree inclined surface; And 상기 광전배선부에 형성된 미세구조물에 대응되는 부위에 철부형 미세구조물 또는 요부형 미세구조물이 형성되며, 상기 제1 광학벤치가 삽입되는 요부형 미세구조물이 형성된 제2 광학벤치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And a second optical bench having a concave-type microstructure or a recess-shaped microstructure formed at a portion corresponding to the microstructure formed on the photoelectric wiring, and having a recess-shaped microstructure into which the first optical bench is inserted. Photoelectric bus module. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전소자는 발광소자 또는 수광소자이며, 상기 발광소자는 TM모드 발광소자인 표면방출레이저(VCSEL)를 사용하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And the photoelectric device is a light emitting device or a light receiving device, and the light emitting device uses a surface emitting laser (VCSEL) which is a TM mode light emitting device. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 표면방출레이저와 금속광도파로 간의 광결합 효율을 증대를 위하여 45도 반사경이 상기 광전배선부의 끝부분에 구비된 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And a 45 degree reflector is provided at the end of the photoelectric wiring to increase the optical coupling efficiency between the surface emitting laser and the metal optical waveguide. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 45도 반사경 하부에는 수직 광신호의 편광 특성 조절을 위한 편광기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And a polarizer for adjusting the polarization characteristic of the vertical optical signal under the 45 degree reflector. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 45도 반사경 하부에는 수직 광신호의 집광을 위한 렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And a lens for condensing a vertical optical signal under the 45 degree reflector. 제 16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 45도 반사경 내부에는 코어-클래드형의 광도파로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전배선부를 포함하는 광전버스 모듈.An optical bus module including a photoelectric wiring unit, wherein an optical waveguide of a core-clad type is formed inside the 45 degree reflector. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전소자는 발광소자 또는 수광소자이고, 상기 발광소자는 TM모드 발광소자인 레이저 다이오드(Laser Diode)를 사용하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And the photoelectric device is a light emitting device or a light receiving device, and the light emitting device uses a laser diode which is a TM mode light emitting device. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 발광소자가 TE모드 발광소자인 경우, 광을 TM모드로 변환하기 위하여 상기 TE모드 발광소자와 상기 광전배선부 사이에 편광기를 위치시키는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And the polarizer is positioned between the TE mode light emitting element and the photoelectric wiring part in order to convert light into a TM mode when the light emitting element is a TE mode light emitting element. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 광결합 효율을 증대시키기 위하여, 상기 레이저 다이오드와 상기 광전배선부 사이에 렌즈를 더 구비한 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.In order to increase the optical coupling efficiency, the optical bus module, characterized in that further comprising a lens between the laser diode and the photoelectric wiring. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학벤치는 실리콘 또는 고분자 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And the optical bench is formed of silicon or a polymer material. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전 배선부에서 상기 제1 전기배선이 형성된 요부형 미세구조물는, 상기 요부형 미세구조물에 대응되는 상기 광학벤치의 철부형 미세구조물에 형성된 상기 제2 전기배선의 두께를 수용하는 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.The recessed microstructure in which the first electrical wiring is formed in the photoelectric wiring part includes a space accommodating a thickness of the second electrical wiring formed in the iron-shaped microstructure of the optical bench corresponding to the recessed microstructure. Photoelectric bus module characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 요부형 미세구조물 및 철부형 미세구조물의 단면은 마름모 모양으로 형성되어, 상기 광전배선부 및 상기 광학 벤치가 전기접속될 때 수평 및 수직 이동이 일어나지 않도록 하는 광전버스 모듈.The cross-section of the recessed microstructure and the iron-shaped microstructure is formed in a rhombus shape, so that the horizontal and vertical movement does not occur when the photoelectric wiring portion and the optical bench is electrically connected. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전배선부는 두 층의 클래드로 구성되고, 상기 광전 배선부의 요부형 미세구조물의 요부면은 상기 두 층이 만나는 면과 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.And the photoelectric wiring portion is composed of two layers of claddings, and a recessed surface of the recessed microstructure of the photoelectric wiring portion is in contact with a surface where the two layers meet. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전배선부는 두 층의 클래드로 구성되고, 상기 광전 배선부의 철부형 미세구조물은 상기 클래드 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.The optoelectronic bus module comprising the cladding of two layers, and the convex microstructure of the optoelectronic wiring part is formed on the clad. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광전 배선부의 요부형 미세구조물의 요부면은 상기 광도파로와 평행한 방향으로 상기 광전배선부의 측면까지 형성되어 있으며, 상기 요부면의 길이는 상기 광전소자와 상기 광 도파로 사이의 간격에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.The recessed surface of the recessed microstructure of the photoelectric wiring part is formed to the side surface of the photoelectric wiring part in a direction parallel to the optical waveguide, and the length of the recessed surface is determined according to the distance between the photoelectric element and the optical waveguide. Optoelectronic bus module, characterized in that. 광도파로 및 적어도 하나의 전기배선이 삽입된 광전배선부; 및An optical waveguide part into which an optical waveguide and at least one electric wiring are inserted; And 상기 광전배선부의 앞단의 일부 전체가 일정 깊이로 삽입되는 넓은 요(凹)부가 형성되어 있고, 상기 광도파로를 통해 광통신을 수행하는 광전소자가 실장되는 광학벤치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.An optical bench having a wide yaw formed in which a part of the front end of the photoelectric wiring part is inserted to a predetermined depth and mounted with an optical device for performing optical communication through the optical waveguide; module. 광도파로 및 적어도 하나의 제 1 전기배선이 삽입된 구조물의 하부에 요(凹) 부형 미세구조물 및 철(凸)부형 미세구조물 중 적어도 하나가 형성되어 있는 광전배선부; 및An optoelectronic wiring portion in which at least one of a yaw shaped microstructure and an iron shaped microstructure is formed under the optical waveguide and the structure into which the at least one first electrical wiring is inserted; And 상기 광전배선부에 형성된 미세구조물에 대응되는 부위에 철부형 미세구조물 또는 요부형 미세구조물이 형성된 광학벤치, 상기 광도파를 통해 광통신을 수행하는 광전소자, 상기 광학벤치에 형성되어 상기 제1 전기배선과 전기접속되는 제2 전기배선 및 상기 광전소자와 상기 제2 전기배선에 모두 연결되는 반도체 칩을 포함하는 광전송수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전통신 시스템.An optical bench having an iron-shaped microstructure or a recess-shaped microstructure formed at a portion corresponding to the microstructure formed on the photoelectric wiring portion, an optoelectronic device for performing optical communication through the optical waveguide, and formed on the optical bench to form the first electrical wiring And an optical transmission receiver including a second electrical wiring electrically connected to the second semiconductor wire and a semiconductor chip connected to both the photoelectric device and the second electrical wiring. 제 28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 광전배선부에 형성된 미세구조물 중 적어도 하나의 요철면에 상기 제1 전기배선이 노출되어 있으며,The first electrical wiring is exposed to at least one uneven surface of the microstructure formed on the photoelectric wiring, 상기 제1 전기배선이 노출된 상기 광전배선부의 미세구조물과 대응되는 위치에 존재하는, 상기 광학벤치의 미세구조물의 요철면에 상기 제 2 전기배선이 형성되어 상기 광전배선부 및 상기 광전송수신부가 전기접속되는 것을 특징으로 하는 광전통신 시스템.The second electrical wiring is formed on the uneven surface of the microstructure of the optical bench, wherein the second electrical wiring is present at a position corresponding to the microstructure of the photoelectric wiring portion to which the first electrical wiring is exposed. Optoelectronic communication system, characterized in that connected. 제 28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 광전소자와 상기 광도파로 사이의 수직 및 수평 광정렬을 위해, 일정 위치 및 높이를 가지며 전기배선이 형성되어 있지 아니한 요부형 미세구조물 또는 철부형 미세구조물이 상기 광전배선부 및 상기 광학벤치에서 서로 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 광전통신 시스템.For vertical and horizontal optical alignment between the optoelectronic device and the optical waveguide, recessed microstructures or iron-shaped microstructures having a predetermined position and height and no electrical wiring are formed in the photoelectric wiring portion and the optical bench. Optoelectronic communication system, characterized in that formed in the corresponding position. 자외선 경화성 고분자 재료를 기판에 도포하고 자외선으로 경화하여 하부 클래드를 형성하고, 상기 하부 클래드의 상부에 광도파로 및 전기배선을 형성하는 단계; Applying an ultraviolet curable polymer material to a substrate and curing with ultraviolet light to form a lower clad, and forming an optical waveguide and an electrical wiring on top of the lower clad; 상기 하부 클래드 위에 자외선 경화성 고분자 재료를 도포하여 상부 클래드를 형성하고, 철부형 미세구조물이 형성된 자외선 투과성 몰드를 상기 상부 클래드에 압착하고 자외선으로 경화하는 단계; 및Applying an ultraviolet curable polymer material on the lower clad to form an upper clad, and compressing the UV-transmissive mold having the iron-shaped microstructure on the upper clad and curing with ultraviolet light; And 상기 몰드를 상기 상부 클래드로부터 이격하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선부 제작 방법.And separating the mold from the upper cladding. 자외선 경화성 고분자 재료를 기판에 도포하고 자외선으로 경화하여 하부 클래드를 형성하고, 상기 하부 클래드의 상부에 광도파로를 형성하는 단계;Applying an ultraviolet curable polymer material to a substrate and curing with ultraviolet light to form a lower clad, and forming an optical waveguide on top of the lower clad; 상기 하부 클래드 위에 자외선 경화성 고분자 재료를 도포하여 상부 클래드를 형성하고, 요부형 미세구조물이 형성된 자외선 투과성 몰드를 상기 상부 클래드에 압착하고 자외선으로 경화하는 단계;Applying an ultraviolet curable polymer material on the lower clad to form an upper clad, compressing an ultraviolet-transmissive mold having recessed microstructures to the upper clad and curing with ultraviolet light; 상기 몰드를 상기 상부 클래드로부터 이격하는 단계; 및Separating the mold from the upper clad; And 상기 상부 클래드에 전기배선을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전배선부 제작 방법.And forming an electrical wiring on the upper cladding.
KR1020080023177A 2007-03-16 2008-03-13 Opto-electric-bus module and manufacturing method of the same KR20080084660A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/049,261 US7916984B2 (en) 2007-03-16 2008-03-14 Opto-electric bus module and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070026190 2007-03-16
KR1020070026190 2007-03-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080084660A true KR20080084660A (en) 2008-09-19

Family

ID=40024874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080023177A KR20080084660A (en) 2007-03-16 2008-03-13 Opto-electric-bus module and manufacturing method of the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080084660A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101054910B1 (en) * 2009-06-26 2011-08-05 한국과학기술원 2D movable optical bench and optical scanning device using the same
WO2014021818A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical waveguide
KR101419502B1 (en) * 2012-12-11 2014-07-14 한국광기술원 ultra-thin micro form factor optical and electric transceiver of electonic device for interfacing to external device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101054910B1 (en) * 2009-06-26 2011-08-05 한국과학기술원 2D movable optical bench and optical scanning device using the same
WO2014021818A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical waveguide
US9268107B2 (en) 2012-07-30 2016-02-23 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Optical waveguide
KR101419502B1 (en) * 2012-12-11 2014-07-14 한국광기술원 ultra-thin micro form factor optical and electric transceiver of electonic device for interfacing to external device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7916984B2 (en) Opto-electric bus module and method of manufacturing the same
US10684419B2 (en) Waveguide connector elements and optical assemblies incorporating the same
CN102308236B (en) Optical waveguide and optical waveguide module
US8929693B2 (en) Semiconductor package and semiconductor device including the same
KR100570416B1 (en) Optical backplane array connector
US7063467B2 (en) Optical module and method of manufacturing the same, and hybrid integrated circuit, hybrid circuit board, electronic apparatus, opto-electricity mixed device, and method of manufacturing the same
CN108376847B (en) Hybrid cable-to-board connector
CN104350403A (en) Optical interposer
JP2006091241A (en) Optoelectronic composite wiring component and electronic equipment using the same
US7142748B1 (en) Optical waveguide evanescent ribbon coupler
KR100825732B1 (en) Opto-electronic connector module and Opto-electronic communicating module comprising the same connector module
US10422967B2 (en) Optical coupling apparatus and method
JP2017203966A (en) Optical circuit
KR100908241B1 (en) Opto-bus module and its manufacturing method
KR20080084660A (en) Opto-electric-bus module and manufacturing method of the same
CN101784929A (en) Optical waveguide, optical transmission module, electronic device and method for manufacturing optical waveguide
KR100941763B1 (en) Optically and eletrically wired module device and its manufacture method
JP2006011046A (en) Optical waveguide and its optical waveguide module, and optical transmission mode
CN102132179A (en) Optical printed circuit board and manufacturing method thereof
US20110194808A1 (en) Optical connector and optical link apparatus including the same
KR100927592B1 (en) Photoelectric printed circuit module and photoelectric simultaneous communication system including the module
KR100864829B1 (en) Opto-electric Interface Apparatus
JP2006078606A (en) Method for manufacturing optical connection device, and optical connection device thereof
EP1496378A1 (en) Optical coupling device
JP5898732B2 (en) Manufacturing method of optical module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application